KR101470846B1

KR101470846B1 - 수문시스템

Info

Publication number: KR101470846B1
Application number: KR1020140028736A
Authority: KR
Inventors: 유기호
Original assignee: (주) 대한이엔지; 주식회사 대한플랜텍; 유 기 호
Priority date: 2014-03-12
Filing date: 2014-03-12
Publication date: 2014-12-12

Abstract

본 발명은 수문시스템에 관한 것이다. 본 발명은 하천을 횡단하여 하천에 일렬로 배열된 복수의 수문과; 수면 위에 상기 복수의 수문을 따라 설치되는 이동대와; 상기 이동대를 타고 직선 왕복운동하는 하나 이상의 수문개폐장치; 그리고 수문의 각도를 변경해야 하는 경우, 상기 수문개폐장치로 제어신호를 전달하는 중앙제어장치를 포함하여 구성되는 수문시스템에 있어서, 상기 수문개폐장치는, 상기 이동대의 폭방향으로 길게 연장되고 상기 이동대 위에 설치되어 상기 이동대를 따라 이동하는 주행부와; 상기 주행부의 전단에 설치되어 길게 연장되고 적어도 하나 이상의 관절부를 포함하여 구성되며, 후크가 형성되는 하단이 상하 및 전후 방향으로 이동하여 상기 복수의 수문의 각도를 각각 조절하는 개폐부를 포함하고, 상기 개폐부는, 상기 관절부 중 상기 후크가 형성된 관절부의 상기 하단에 대향하는 상단에 구비되어 와이어로프를 권취 또는 권출하는 제1호이스트를 포함한다. 이와 같은 본 발명에 의하면 다수의 수문 사이를 이동하면서 복수의 수문을 개폐함은 물론이고, 수문개폐장치에 호이스트를 설치함으로써 수문 보수용 챔버 및 터빈을 비롯한 수문과 관련된 여러 장치를 용이하게 들어올려 이동시킬 수 있다.

Description

수문시스템{FLOODGATE SYSTEM}

본 발명은 수문시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 수문 사이를 이동하면서 복수의 수문을 개폐함은 물론이고, 수문개폐장치에 호이스트를 설치함으로써 수문 보수용 챔버 및 터빈을 비롯한 수문과 관련된 여러 장치를 용이하게 들어올려 이동시킬 수 있는 수문시스템에 관한 것이다.

수문은 그 작동원리, 즉 개폐방식에 따라 회전식, 승강식, 전도식 등으로 구분된다. 회전식은 수문을 특정 축을 중심으로 회동시켜 개폐하는 방식이 고, 승강식은 수문을 하천의 밖으로 들어올려 개방하고 다시 내려 폐쇄하는 방식이며, 전도식은 수문을 하천 바닥으로 완전히 눕힐 수 있고 수문과 하천 바닥 사이의 각도를 조절하여 유량을 조절하는 방식이다.

선행기술 한국공개실용신안 제20-2006-0009445호는 용수의 원활한 배수를 위한 수문과 같은 개폐수단을 구비토록 하고, 이를 통해 장비의 유지보수에 따른 작업의 편의를 제공할 수 있는 전도식 제진기에 관한 것이다.

이러한 전도식 제진기는 복수의 권양기, 즉 개폐장치가 구비되어야 하므로, 수문 시스템의 전체적인 구성이 매우 복잡하고, 경제성이 떨어지며, 수문 및 수밀부를 유지보수하기 위하여 각각의 개폐장치를 이용하여 구동시켜야 하므로 경제성이 떨어지고, 이에 따른 유지 및 관리가 용이하지 않다는 문제점이 있었다.

또한 항상 잠수된 상태에 놓이는 수문 및 수밀고무의 유지보수를 위해서는 작업자가 직접 수중에서 잠수한 상태로 작업을 수행하여야 하는 문제점이 발생함에 따라, 잠수된 상태에서 수문 및 수밀고무의 점검을 정확히 체크할 수 없다는 문제점이 발생되었다.

따라서 상술된 문제점을 해결하기 위한 기술이 필요하게 되었다.

한편, 전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.

본 발명의 일실시예는 다수의 수문 사이를 이동하면서 복수의 수문을 개폐함은 물론이고, 수문개폐장치에 호이스트를 설치함으로써 수문 보수용 챔버 및 터빈을 비롯한 수문과 관련된 여러 장치를 용이하게 들어올려 이동시키는 데 목적이 있다.

또한 본 발명의 일실시예는 수압을 견디며 유수의 흐름을 차단하는 수문의 전면에 수문 보수용 챔버를 밀착시키고 유수와 작업자를 분리시켜 작업자의 작업공간을 제공하여 줌으로써, 잠수된 상태에 있는 수문 및 수밀고무의 유지보수를 용이하도록 하는 데에 목적이 있다.

그리고 본 발명의 일실시예는 수문과 밀착되는 접촉면을 나무재질로 이루어진 팀버로 작용시켜 수문 보수용 챔버와 수문이 마찰될 때, 부식되는 것을 방지하는데 목적이 있다.

또한 본 발명의 일실시예는 탄성을 갖는 고무재질을 포함하는 밀폐부를 작용하여 수문과 수문 보수용 챔버의 밀폐가 완벽하게 이루어지도록 하는 데 목적이 있다.

그리고 본 발명의 일실시예는 수문시스템의 일측에 터빈을 설치함으로써 유수를 이용하여 발전기를 가동시킬 수 있는 에너지를 생산하는 데 목적이 있다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일실시예에 따르면 하천을 횡단하여 하천에 일렬로 배열된 복수의 수문과; 수면 위에 상기 복수의 수문을 따라 설치되는 이동대와; 상기 이동대를 타고 직선 왕복운동하는 하나 이상의 수문개폐장치; 그리고 수문의 각도를 변경해야 하는 경우, 상기 수문개폐장치로 제어신호를 전달하는 중앙제어장치를 포함하여 구성되는 수문시스템에 있어서, 상기 수문개폐장치는, 상기 이동대의 폭방향으로 길게 연장되고 상기 이동대 위에 설치되어 상기 이동대를 따라 이동하는 주행부와; 상기 주행부의 전단에 설치되어 길게 연장되고 적어도 하나 이상의 관절부를 포함하여 구성되며, 후크가 형성되는 하단이 상하 및 전후 방향으로 이동하여 상기 복수의 수문의 각도를 각각 조절하는 개폐부를 포함하고, 상기 개폐부는, 상기 관절부 중 상기 후크가 형성된 관절부의 상기 하단에 대향하는 상단에 구비되어 와이어로프를 권취 또는 권출하는 제1호이스트를 포함한다.

전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 다수의 수문 사이를 이동하면서 복수의 수문을 개폐함은 물론이고, 수문개폐장치에 호이스트를 설치함으로써 수문 보수용 챔버 및 터빈을 비롯한 수문과 관련된 여러 장치를 용이하게 들어올려 이동시킬 수 있다.

또한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 유수의 흐름을 차단하는 수문의 전면에 수문 보수용 챔버를 밀착시키고 유수와 작업자를 분리시켜 작업자의 작업공간을 제공하여 줌으로써, 잠수된 상태에 있는 수문 및 수밀고무의 유지보수를 용이하도록 할 수 있다.

그리고 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 수문과 밀착되는 접촉면을 나무재질로 이루어진 팀버로 작용시켜 수문 보수용 챔버와 수문이 마찰될 때 부식되는 것을 방지할 수 있다.

또한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 탄성을 갖는 고무재질을 포함하는 밀폐부를 작용하여 수문과 수문 보수용 챔버의 밀폐가 완벽하게 이루어지도록 할 수 있다.

그리고 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면 수문시스템의 일측에 터빈을 설치함으로써 유수를 이용하여 발전기를 가동시킬 수 있는 에너지를 생산할 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 수문 보수용 챔버가 수문에 설치된 모습을 나타낸 도면이다.
도 2는 제2호이스트와 터빈실이 적용된 수문시스템을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 수문 보수용 챔버의 횡단면도이다.
도 4는 도 3의 A부분을 확대한 도면이다.
도 5 내지 도 7은 수문 보수용 챔버가 수문에 설치되는 과정을 나타낸 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우를 뿐 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

본 발명과 관련하여, 폭이 넓은 하천에는 매우 많은 수의 수문이 설치된다. 이와 같이 많은 수의 수문이 동시에 설치되는 경우, 수문 사이의 수밀이 상당히 중요하다. 본 발명은 수문 사이의 수밀을 유지하기 위한 수밀부 또는 수문의 보수를 위하여 작업자의 작업공간을 제공하는 수문시스템에 관한 것이다.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 수문 보수용 챔버가 수문에 설치된 모습을 나타낸 도면이고, 도 2는 제2호이스트와 터빈실이 적용된 수문시스템을 나타낸 도면이다.

우선 수문시스템(100)은 이동대(미도시)를 포함할 수 있다. 이동대는 후술할 수문개폐장치(30)를 지지함과 동시에 수문개폐장치(30)의 이동경로를 제공하는 역할을 수행한다. 관련하여 이동대는 수문(10)의 상부에 복수의 수문(10)들이 배열된 방향에 대하여 평행하게 연장될 수 있다. 이러한 이동대는 수문(10)이 설치되는 강이나 하천의 유수 방향에 수직한 방향으로 길게 연장 형성될 수 있다.

이와 같은 이동대는 예를 들어, 일반적인 교량의 역할을 겸할 수도 있고, 단순히 이동식 수문개폐장치의 이동경로를 제공하기 위해서만 설치될 수도 있다.

한편 본 발명의 실시예에 의한 수문시스템(100)은 복수의 수문(10)을 포함할 수 있다.

수문(10)은 도 1에 도시된 바와 같이 전도식으로 개폐되는 전도식 수문이 될 수 있다. 수문(10)의 하단은 받침대(4)에 접합축(5)을 중심으로 고정될 수 있다. 받침대(4)의 상단과 수문(10)의 하단은 접합축(5)을 중심으로 힌지 연결될 수 있다.

그리고 수문시스템(100)은 수문개폐장치(30)를 포함할 수 있다.

수문개폐장치(30)는 이동대를 따라 이동하면서 개폐가 필요한 수문(10)에 대응하는 위치에 정지하여 각각의 수문(10)의 각도를 조절하는 역할을 한다.

이러한 수문개폐장치(30)는 이동대의 폭방향으로 길게 연장되고 이동대 위에 설치되어 이동대를 따라 이동하는 주행부(31)를 포함할 수 있다.

또한 수문개폐장치(30)는 주행부(31)의 전단에 설치되어 길게 연장되고 적어도 하나 이상의 관절부를 포함하여 구성되며, 후크가 형성되는 하단이 상하 및 전후 방향으로 이동하여 복수의 수문(10)의 각도를 각각 조절하는 개폐부(32)를 포함할 수 있다.

한편 도 2에 도시된 바와 같이 개폐부(32)는 제1관절부(1)를 포함할 수 있다. 제1관절부(1)는 그 일단이 수문개폐장치(30)의 상부 전단에 설치되고, 자유 회동하는 타단을 향해 소정 길이로 연장될 수 있다. 제1관절부(1)의 일단은 제1실린더(A)에 의해 주행부(31)의 전단과 연결되며, 제1실린더(A)는 일단이 주행부(31)와 연결되고 타단이 제1관절부(1)의 일단과 연결될 수 있다.

한편 제1실린더(A)는 필요에 따라 길이가 조절되는데, 제1실린더(A)가 수축하면, 제1관절부(1)가 수문개폐장치(30)의 주행부(31) 일측에 걸어짐으로써 소정 각도를 유지하는 상태로 고정될 수 있다. 이를 위하여 주행부(31)의 전단에는 제1실린더(A)가 수축하였을 때 제1관절부(1)가 걸어지는 틀이 형성될 수 있다.

또한 제1실린더(A)가 길게 연장되면, 제1관절부(1)가 하방으로 수직하게 배열되어, 제1관절부(1)의 자유회동하는 타단이 이동대의 상부구조측에 닿는다.

한편 도 2에 도시된 바와 같이 주행부(31)의 전단에는 제2관절부(2)가 연결될 수 있다. 제2관절부(2)는 길게 연장되어 그 일단은 주행부(31)의 전단에 회동 가능하게 연결되고 그 타단은 후술할 제3관절부(3)에 연결될 수 있다.

관련하여 제2관절부(2)에는 그 길이방향으로 주행부(31)와 연결된 일단 측에 제2실린더(B)가 결합될 수 있다. 제2실린더(B)는 제2관절부(2)와 제1관절부(1) 사이에 설치될 수 있다.

그에 따라 제1관절부(1)가 실선 위치에 고정된 상태에서 제2실린더(B)의 길이가 줄어들면 제2관절부(2)는 주행부(31)의 전단에 고정된 일단을 중심으로 제1관절부(1)가 고정된 위치로 가까워지도록(타단이 하방으로 이동하도록) 회전하고, 제2실린더(B)가 연장되면, 제2관절부(2)는 주행부(31)의 전단에 고정된 일단을 중심으로 제1관절부(1)에서 멀어지도록(타단이 상방으로 이동하도록) 회전할 수 있다.

즉, 제2관절부(2)는 주행부(31)의 전단을 중심으로 그 타단이 원호를 그리며 회동하도록 동작할 수 있다.

또한 도 2에 도시된 바와 같이 개폐부(32)는 제3관절부(3)를 포함할 수 있다. 제3관절부(3)는 그 상단이 제2관절부(2)의 원호를 그리며 회동하는 타단에 회동 가능하게 연결되며, 하방을 향하여 연장되어 그 타단에는 수문(10)의 최상단에 위치하는 수평보에 걸어져 수문(10)을 개폐하도록 하는 후크(32a)가 일체로 형성될 수 있다.

관련하여 제3관절부(3)와 제2관절부(2)에는 제3실린더(C)가 연결되는데, 제3실린더(C)는 일측이 제2관절부(2)의 길이방향에 대하여 타단측에 고정되고, 또 다른 일측은 제3관절부(3)의 상단측에 연결되어 필요에 따라 그 길이가 조절될 수 있다.

또한 제3실린더(C)의 길이가 수축하면 제3관절부(3)의 하단은 내측(수문방향)으로 이동하고, 제3실린더(C)의 길이가 연장되면 제3관절부(3)의 하단은 외측(수문 반대 방향)으로 이동할 수 있다.

이와 같은 개폐부(32)의 동작에 의하여 각각의 수문(10)에 후크(32a)가 걸어져 수문(10)의 각도가 조절되고 다시 후크(32a)가 해제되는 과정이 반복될 수 있다.

도 1 에 도시된 바와 같이 제3관절부(3)는 제1호이스트(33)를 포함할 수 있다. 이러한 제1호이스트(33)는 제2관절부(2)로부터 연장되어 제3관절부(3)가 시작되는 부분에 설치될 수 있다. 즉 제1호이스트(33)는 하단에 후크(32a)가 형성된 제3관절부(3)내에서 후크(32a)의 전단이 향하는 방향과 수직한 방향으로 일정거리 이격되어 대향되도록 설치될 수 있다.

관련하여 제1호이스트(33)는 연결된 와이어로프(33a)를 권취 또는 권출하여 상하방으로 이동시키는데, 후술할 수문 보수용 챔버(40), 터빈(50), 스크린바(60) 및 제1게이트(70)를 들어올려 이동시키기 위한 수단이다.

따라서 제1호이스트(33)는 무거운 수문 보수용 챔버(40), 터빈(50), 스크린바(60) 및 제1게이트(70)를 신속하고 용이하게 들어올려 이동시킴으로써 수문 보수용 챔버(40), 터빈(50), 스크린바(60) 및 제1게이트(70)를 설치하는데 소요되는 작업시간을 줄일 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이 수문시스템(100)은 제2호이스트(80)를 포함할 수 있다.

제2호이스트(80)는 주행부(31)의 전단을 기준으로 수문개폐장치(30)내에 설치되되, 제1호이스트(33)보다 후방에 위치하고, 주행부(31)의 하방에 설치될 수 있다.

이러한 제2호이스트(80)는 연결된 와이어로프(33a)를 권취 또는 권출하여 후술할 제2게이트(90)를 상하방으로 이동시킬 수 있다. 즉 제2호이스트(80)는 제1호이스트(33)가 이동시키지 못하는 영역에 있는 제2게이트(90)를 운반할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 수문 보수용 챔버의 횡단면도이고, 도 4는 도 3의 A부분을 확대한 도면이다.

도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이 수문시스템(100)은 수문 보수용 챔버(40)를 포함할 수 있다.

수문 보수용 챔버(40)는 수문(10)의 보수 또는 수밀부(20)를 보수하기 위한 작업자(W)의 작업공간을 형성하기 위한 것이다.

이러한 수문 보수용 챔버(40)는 제1호이스트(33)의 구동에 따라 와이어로프(33a)가 권취 또는 권출됨으로써 설치되거나 제거될 수 있다.

즉 수문 보수용 챔버(40)는 와이어로프(33a)에 선택적으로 연결될 수 있는데, 일정 각도 범위(예를 들어, 90˚ 범위) 내에서 자유회동 가능하도록 와이어로프(33a)에 연결될 수 있다.

이러한 수문 보수용 챔버(40)는 개폐부(32)의 동작에 의하여 제1호이스트(33)에 걸어져 이동되고 수문(10)의 전면(F)에 설치될 수 있다.

관련하여 수문 보수용 챔버(40)는 금속판으로 이루어지고, 서로 직각의 면각으로 접하는 세 개의 프레임으로 이루어질 수 있다. 즉 수문 보수용 챔버(40)는 하천의 횡단방향을 기준으로 횡단면이

형상으로 이루어지는 세 개의 금속프레임으로 이루어질 수 있다.

이러한 수문 보수용 챔버(40)를 더 상세하게 설명하자면, 도 3에 도시된 바와 같이 수문 보수용 챔버(40)는 판형상으로 이루어지며, 수압을 견디며 유수의 흐름을 차단하는 수문의 전면(F)과 일정거리 이격되어 배열되는 전면프레임(41)을 포함할 수 있다.

또한 수문 보수용 챔버(40)는 판형상으로 이루어지며, 전면프레임(41)의 양끝단에 연장되어 각각 결합되고, 하천의 유수방향으로 전면프레임(41)과 직각을 이루며 수문(10)에 접촉되는 측면프레임(42)을 포함할 수 있다.

관련하여 측면프레임(42)은 수문(10)과 밀착되는 접촉면이 나무재질로 이루어지는 팀버(43)를 포함할 수 있다. 측면프레임(42)이 나무재질로 이루어짐에 따라 수문(10)과 측면프레임(42)의 마찰로 인하여 부식되는 것을 방지할 수 있다.

한편 수문 보수용 챔버(40)는 밀폐부(44)를 더 포함할 수 있다.

밀폐부(44)는 탄성을 가지며 외력에 의해 탄성변형되는 고무재질로 이루어질 수 있다. 이러한 밀폐부(44)는 띠형상의 고무판이, 수문(10)의 전면(F)과 맞닿는 측면프레임(42)의 전단 외측에, 측면프레임(42)의 높이방향을 따라 부착됨으로써 형성될 수 있다. 이러한 밀폐부(44)는 하천의 유수방향과 동일한 방향으로 접합되되, 전방이 측면프레임(42)의 외측으로 꺾여져 측면프레임(42)으로부터 이격되고, 전단이 라운딩 처리되어 수문(10)의 전면(F)에 맞닿도록 형성되는 러버부(44b)를 포함할 수 있다.

관련하여 밀폐부(44)는 수압을 받을 경우, 수압에 의해 탄성변형되어 전단이 수문(10)의 전면(F)에 밀착되고, 더불어 팀버(43)를 수문(10)의 전면(F)으로 밀착시킬 수 있다.

따라서 밀폐부(44)가 수압을 받을 경우, 밀폐부(44)는 수압에 의해 탄성변형되면서 수문(10)의 전면(F)에 밀착됨으로써 수문(10)과 수문 보수용 챔버(40)의 작업공간를 완벽하게 밀폐시켜 수밀되도록 할 수 있다.

관련하여 밀폐부(44)는 러버부(44b)보다 폭이 좁은 띠형상의 금속판으로 이루어진 클램프플레이트(44a)를 더 포함할 수 있다. 따라서 클램프플레이트(44a)는 러버부(44b)의 외측면에 접합되는데, 이때 러버부(44b)의 일부영역만을 지지할 수 있다.

즉 클램프플레이트(44a)는 러버부(44b)의 외측면에 하천의 유수방향과 동일한 방향으로 부착될 수 있다. 이러한 클램프플레이트(44a)는 러버부(44b)를 외측에서 지지하여 밀폐부(44)의 러버부(44b)가 수압에 의해 유동되는 것을 방지할 수 있다.

관련하여 클램프플레이트(44a)는 러버부(44b)과 함께 측면프레임(42)에 나사(45)로 체결되어 고정될 수 있다.

한편 수문 보수용 챔버(40)의 높이(A)는, 수문(10)이 닫힌 상태인 표준상태의 수문(10)의 측면프레임(42) 일측의 높이와 대응되도록 형성될 수 있다.

그리고 수문 보수용 챔버(40)의 측면프레임(42) 일측의 각도(B), 즉 측면프레임(42)이 수문(10)의 전면(F)에 접합되어 지반(G)과 맞닿는 모서리가 이루는 각도는, 수문(10)이 닫힌 상태에서 수문(10)이 지반(G)에 맞닿을 때, 수문(10)의 후면과 지반(G)이 이루는 모서리의 각도를 180˚에서 차감한 각도일 수 있다.

관련하여 수문 보수용 챔버(40)의 높이(A)와 수문(10)의 높이가 대응되도록 형성되고, 수문 보수용 챔버(40)의 각도(B)가 수문(10)의 각도와 180˚를 이루도록 형성됨에 따라, 수문(10)에 수문 보수용 챔버(40)가 완벽하게 접합됨으로써, 수문(10)과 수문 보수용 챔버(40) 사이의 수밀이 완벽하게 이루어질 수 있다.

즉 수문 보수용 챔버(40)는 도 1에 도시된 바와 같이 지반과 비스듬하게 설치된 수문(10)의 전면(F)에 밀착되고, 지반(G)과 맞닿게 됨으로써 작업자(W)의 작업공간을 밀폐할 수 있다.

이에 따라 수문 보수용 챔버(40)는 유수와 작업자(W)를 분리시켜 유수 속에서 작업자(W)가 수문(10) 및 수밀부(20)를 유지보수할 수 있도록 한다.

따라서 수문 보수용 챔버(40)는 유수의 침입으로부터 작업자(W)를 보호함으로써 작업자(W)의 안전을 보장할 수 있다.

또한 수문 보수용 챔버(40)는 금속, 특히 스테인리스 스틸 또는 부식에 강한 금속 등으로 이루어질 수 있다.

이러한 수문 보수용 챔버(40)가 보수하고자 하는 수문(10)의 전면(F)에 밀착되어 설치되면, 수문(10)의 전면(F)과 수문 보수용 챔버(40)에 의해 형성된 작업공간에 수용된 유수을 펌프를 이용하여 빼낼 수 있다. 이후 작업공간의 지반에는 화학약품 처리를 하여 수밀을 할 수 있다.

이에 따라 작업자(W)는 수문(10)의 전면(F)과 수문 보수용 챔버(40)에 의해 형성된 작업공간에서 수문(10) 또는 수밀부(20)의 유지보수를 할 수 있다.

도 5내지 도 7은 수문 보수용 챔버가 수문에 설치되는 과정을 나타낸 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이 별도의 이동수단(미도시)를 이용하여 이동된 수문 보수용 챔버(40)는 와이어로프(33a)에 연결될 수 있다. 이때 수문 보수용 챔버(40)는 안전을 위하여 눕혀진 상태로 이동될 수 있다.

이때 개폐부(32)는 눕혀진 상태의 수문 보수용 챔버(40)를 들어올리기 위하여 수압이 작용되는 전방(수문 반대 방향)으로 이동될 수 있다. 그리고 와이어로프(33a)가 제1호이스트(33)의 구동에 의해 권취되면서 눕혀있던 수문 보수용 챔버(40)를 들어올릴 수 있다.

이후 도 5에 도시된 바와 와이어로프(33a)는 수문(10)이 닫힌 상태인 표준상태와 대응하도록 수문 보수용 챔버(40)를 지반(G)을 기준으로 수직방향으로 들어올릴 수 있다.

그리고 도 6에 도시된 바와 같이 개폐부(32)는 도 5에서 들어 올려진 수문 보수용 챔버(40)를 상하 및 전후 방향으로 이동시켜 수문(10)이 닫힌 상태인 표준상태의 수문(10)에 설치할 수 있다.

즉 제2관절부(2)가 수문(10)의 상단과 가까워지도록 지반(G)을 향해 하방으로 이동되면, 제3관절부(3)의 하단이 내측(수문방향)으로 이동될 수 있다. 따라서 수문 보수용 챔버(40)는 수문(10)의 전방(수문 반대 방향)에 위치될 수 있다.

그리고 제1관절부(1) 및 제2관절부(2)가 수문개폐장치(30)의 전면(수압을 차단하는 면)에 맞닿게 되면, 제3관절부(3)의 하단이 내측(수문방향)으로 더 이동됨에 따라 제3관절부(3)는 수문개폐장치(10)의 하단과 수평을 이룰 수 있다. 따라서 수문 보수용 챔버(40)는 수문(10)의 전면(F)에 접합될 수 있다.

한편 도 2에 도시된 바와 같이 수문시스템(100)은 터빈(50)을 포함할 수 있다. 터빈(50)은 와이어로프(33a)에 선택적으로 연결되어 제1호이스트(33)의 구동에 따라 수문시스템(100)의 일측, 유수속에 설치되거나 제거될 수 있다.

즉 제1관절부(1) 및2관절부(2)가 수문개폐장치(30)의 전면(수압을 차단하는 면)에 맞닿도록 이동되고, 제3관절부(3)가 수문개폐장치(10)의 하측과 수평을 이루도록 제3관절부(3)의 하단이 유수방향으로 이동되면, 제1호이스트(33)는 수문개폐장치(30)의 전방 하부에 위치하게 된다. 따라서 제1호이스트(33)의 구동에 따라 터빈(50)은 후술할 터빈실(R)의 내부공간에 설치될 수 있다.

관련하여 터빈(50)은 유수가 가지는 에너지를 유용한 기계적 일로 변환시키는 기계로서, 높은 곳의 물을 낙하시켜 그것을 회전체인 러너(runner)를 지나게 하여 유수의 에너지를 기계적 일로 변환시키는 것이다. 이러한 터빈(50)은 수력발전소에서 발전기를 움직이는 데 사용될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이 수문시스템(100)은 터빈(50)을 감싸도록 내부공간이 형성된 터빈실(R)을 포함할 수 있다. 터빈실(R)에는 터빈(50)이 수용되는 내부공간이 형성될 수 있다.

이러한 터빈실(R)에는 와이어로프(33a)에 선택적으로 연결되어 제1호이스트(33)의 구동에 따라 터빈실(R)로 유수가 유입되는 입구의 전방에 스크린바(60)가 설치될 수 있다. 즉 스크린바(60)는 터빈실(R)의 입구에 설치되는 후술할 제1게이트(70)의 전방에 설치될 수 있다.

즉 제2관절부(2)가 주행부(31)의 전단에 위치되면, 제3관절부(3)의 하단이 하방으로 위치될 수 있다. 따라서 제1호이스트(33)는 주행부(31)의 전단 상방에 위치하게 된다. 따라서 제1호이스트(33)의 구동에 따라 스크린바(60)가 후술할 1게이트(70)의 전방(수압이 작용하는 방향)에 설치될 수 있다.

이러한 스크린바(60)는 유수 속의 이물질을 필터링할 수 있다. 즉 스크린바(60)는 유수가 지나는 수로 상에 설치되어 유체 내의 이물을 걸려주어 유수의 정화작용을 도와줄 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이 수문시스템(100)은 제1게이트(70)을 포함할 수 있다. 제1게이트(70)는 와이어로프(33a)에 선택적으로 연결되어 제1호이스트(33)의 구동에 따라 터빈실(R)의 입구에 설치되거나 제거될 수 있다. 이러한 제1게이트(70)는 터빈실(R)의 유지보수시, 터빈실(R)의 입구로부터 터빈실(R)로 유입되는 유수를 차단할 수 있다.

즉 제2관절부(2)가 지반(G)을 향해 하방으로 이동되면, 제3관절부(3)의 하단이 유수방향으로 이동될 수 있다. 따라서 제1호이스트(33)는 수문개폐장치(30)의 전방(수압이 작용되는 방향)과 일정거리 이격되어 위치하게 된다. 따라서 제1호이스트(33)의 구동에 따라 터빈실(R)의 입구에 설치될 수 있다.

이러한 제1게이트(70)는 스크린바(60)를 통과하여 필터링된 유수의 유입을 차단할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이 수문시스템(100)은 제2게이트(90)를 포함할 수 있다. 제2게이트(90)는 와이어로프(33a)에 선택적으로 연결되어 제2호이스트(80)의 구동에 따라 터빈실(R)의 출구에 설치되거나 제거될 수 있다.

이러한 제2게이트(90)는 터빈실(R)의 유지보수시, 터빈실(R)의 출구로부터 터빈실(R)로 유입되는 유수를 차단하는 차수목적으로 사용될 수 있다. 즉 터빈(50)의 정비나 유지보수를 위해 터빈실(R) 내부를 차폐하는데 사용할 수 있다.

이와 같은 수문시스템(100)은 수문(10)에 수문 보수용 챔버(40)를 설치하여 수문(10) 또는 수밀부(20)의 유지보수할 수 있으며, 더불어 일측에 터빈(50)을 설치함으로써 유수를 이용하여 에너지를 생산할 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 수문시스템 10: 수문
20: 수밀부 30: 수문개폐장치
31: 주행부 32: 개폐부
33: 제1호이스트 40: 수문 보수용 챔버
50: 터빈 60: 스크린바
70: 제1게이트 80: 제2호이스트
90: 제2게이트

Claims

하천을 횡단하여 하천에 일렬로 배열된 복수의 수문과; 수면 위에 상기 복수의 수문을 따라 설치되는 이동대와; 상기 이동대를 타고 직선 왕복운동하는 하나 이상의 수문개폐장치; 그리고 수문의 각도를 변경해야 하는 경우, 상기 수문개폐장치로 제어신호를 전달하는 중앙제어장치를 포함하여 구성되는 수문시스템에 있어서,
상기 수문개폐장치는,
상기 이동대의 폭방향으로 길게 연장되고 상기 이동대 위에 설치되어 상기 이동대를 따라 이동하는 주행부;
상기 주행부의 전단에 설치되어 길게 연장되고 적어도 하나 이상의 관절부를 포함하여 구성되며, 후크가 형성되는 하단이 상하 및 전후 방향으로 이동하여 상기 복수의 수문의 각도를 각각 조절하고, 상기 관절부 중 상기 후크가 형성된 관절부의 상기 하단에 대향하는 상단에 구비되어 와이어로프를 권취 또는 권출하는 제1호이스트로 이루어진 개폐부; 그리고
상기 하천의 횡단방향을 기준으로 횡단면이
형상으로 이루어지는 세 개의 금속프레임을 포함하고, 상기 와이어로프에 선택적으로 연결되어 상기 제1호이스트의 구동에 따라 상기 와이어로프의 권취 또는 권출되어 설치되거나 제거되며, 설치시 수압을 받는 상기 수문의 전면에 밀착되어 작업공간을 형성하는 수문 보수용 챔버를 포함하는 수문시스템.
제1항에 있어서,
상기 개폐부는,
일단이 상기 주행부의 전단에 연결되어 자유회동하는 타단을 향해 소정길이로 연장되는 제1관절부;
일단은 상기 주행부의 전단에 회동 가능하게 연결되고, 타단은 상기 주행부의 전단을 중심으로 원호를 그리며 회동하는 제2관절부; 그리고
상단이 상기 제2관절부의 타단에 회동가능하게 연결되고, 하단이 하방을 향하여 연장되며, 상기 하단에 형성된 후크와 대향하도록 상기 제1호이스트가 상단에 설치된 제3관절부를 포함하는, 수문시스템.
삭제
제1항에 있어서,
상기 수문 보수용 챔버는,
판형상으로 이루어지며, 상기 하천의 횡단방향으로 수압을 견디며 유수의 흐름을 차단하는 상기 수문의 전면과 일정거리 이격되어 배열되는 전면프레임; 그리고
판형상으로 이루어지며, 상기 하천의 유수방향으로 상기 전면프레임의 양끝단에 각각 연장되어 상기 전면프레임과 직각을 이루며, 전단이 상기 수문에 접촉되는 측면프레임을 포함하는, 수문시스템.
제4항에 있어서,
상기 측면프레임은,
상기 수문과 밀착되는 접촉면인 전단에 부착되고, 나무재질로 이루어져 상기 수문의 손상을 방지하는 팀버를 포함하는, 수문시스템.
제5항에 있어서,
상기 수문시스템은,
띠형상의 고무판으로 이루어지고, 상기 수문의 전면과 맞닿는 상기 측면프레임의 전단 외측에, 상기 측면프레임의 높이방향을 따라 부착되며, 상기 하천의 유수방향과 동일한 방향으로 접합되되, 전방이 상기 측면프레임의 외측으로 꺾여져 상기 측면프레임으로부터 이격되고, 전단이 라운딩 처리되어 상기 수문의 전면에 맞닿도록 형성되는 러버부; 및
상기 러버부보다 폭이 좁은 띠형상의 금속판으로 이루어져 상기 러버부의 일부영역에 접합되되, 상기 러버부의 외측면에 상기 하천의 유수방향과 동일한 방향으로 부착되는 클램프플레이트를 포함하는 밀폐부를 더 포함하고,
상기 측면프레임, 상기 러버부 및 상기 클램프플레이트는,
나사로 체결되어 고정되는, 수문시스템.
제4항에 있어서,
상기 수문 보수형 챔버의 높이는,
상기 수문이 닫힌 상태인 표준상태의 수문 높이와 대응되고,
상기 측면프레임이 상기 수문의 전면에 접합되어 지반과 맞닿는 모서리가 이루는 각도는,
상기 수문이 닫힌 상태에서 상기 수문과 지반이 이루는 모서리의 각도를 180˚에서 차감한 각도인, 수문시스템.
제2항에 있어서,
상기 수문시스템은,
상기 와이어로프에 선택적으로 연결되고, 상기 제3관절부가 상기 수문개폐장치의 전방 하부에 위치된 상태에서, 상기 제1호이스트의 구동에 의해 상기 수문시스템의 일측에 설치되거나 제거되고, 유수의 에너지를 이용하여 작동되는 터빈을 더 포함하는 수문시스템.
제8항에 있어서,
상기 수문시스템은,
상기 터빈이 수용되는 내부공간이 형성된 터빈실;
상기 와이어로프에 선택적으로 연결되고, 상기 제3관절부의 상단이 상기 수문개폐장치의 전방과 일정거리 이격되어, 상기 수문개폐장치의 상부에 위치된 상태에서 상기 제1호이스트의 구동에 의해 상기 터빈실로 유수가 유입되는 입구의 전방에 설치되어 상기 유수속의 이물질을 필터링하는 스크린바를 더 포함하는, 수문시스템.
제9항에 있어서,
상기 수문시스템은,
상기 와이어로프에 선택적으로 연결되고, 상기 제3관절부의 상단이 상기 수문개폐장치의 전방과 일정거리 이격되어 상기 수문개폐장치의 하부에 위치된 상태에서 상기 제1호이스트의 구동에 의해 상기 입구에 설치되거나 제거되고, 상기 터빈실의 입구로의 유수의 유입을 선택적으로 차단하는 제1게이트를 더 포함하는, 수문시스템.
제10항에 있어서,
상기 수문시스템은,
상기 주행부의 전단을 기준으로 상기 수문개폐장치내에서 상기 제1호이스트보다 후방에 설치되고, 연결된 와이어로프를 권취 또는 권출하여 상하방으로 이동시키는 제2호이스트; 및
상기 제2호이스트에 의해 권취 또는 권출되는 와이어로프에 선택적으로 연결되고, 상기 제2호이스트의 구동에 따라 상기 터빈실로부터 유수가 유출되는 출구에 설치되거나 제거되고, 상기 출구로부터 상기 터빈실로 유수가 유입되는 것을 선택적으로 차단하는 제2게이트를 더 포함하는, 수문시스템.