KR101677041B1 - 슬라이드밸브를 이용한 수차단 개폐장치 - Google Patents

슬라이드밸브를 이용한 수차단 개폐장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 슬라이드밸브를 이용한 수차단 개폐장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 수로에 흐르는 물이나, 저장된 물을 농업용 또는 산업용으로 사용하기 위하여, 수차단 부재를 승, 하강 이송작용을 하는 슬라이드 밸브에 의해 수차단 부재의 개폐관계를 조절하여 물의 흐름을 차단하거나, 물을 공급하는 것으로 물의 흐름을 이동시켜 필요할 때 물을 사용할 수 있도록 하는 슬라이드밸브를 이용한 수차단 개폐장치에 관한 것이다.

Description

슬라이드밸브를 이용한 수차단 개폐장치 { Water interception switchgear with sliding valve }
본 발명은 슬라이드밸브를 이용한 수차단 개폐장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 수로에 흐르는 물이나, 저장된 물을 농업용 또는 산업용으로 사용하기 위하여, 수차단 부재를 승, 하강 이송작용을 하는 슬라이드 밸브에 의해 수차단 부재의 개폐관계를 조절하여 물의 흐름을 차단하거나, 물을 공급하는 것으로 물의 흐름을 이동시켜 필요할 때 물을 사용할 수 있도록 하는 슬라이드밸브를 이용한 수차단 개폐장치에 관한 것이다.
일반적으로, 수문이라 함은 상하수도, 도시하수처리장, 정수처리장, 농업용 관개수로 및 기타 하천과 접하는 관계 용수로나 기타 배수구 등에 설치되는 수리시설로서, 이와 같은 수문은 선택적인 개폐문 단속에 의해 유량을 조절하고, 수심을 유지되도록 함은 물론 홍수 등으로 인한 물의 역류를 방지되게 하는 기능들을 행하게 된다.
따라서 물의 공급은 항상 일정한 것이 아니기 때문에, 우천 시 등에 물을 저장하였다가 물의 사용이 필요할 때는 저장된 물을 이송하여 물을 공급해야 할 필요가 있다.
이와 같이, 우천 시 등 물이 풍부할 때 물의 흐름을 차단하여 물을 저장하고, 물의 사용이 필요할 때 상기 물의 흐름을 허용하여 물을 이송시키기 위하여 수차단 개폐장치가 사용된다.
종래의 수차단 개폐장치와 유사한 기술들을 살펴보면,
한국특허등록 10-0828732호(2008.05.02, 다단 접철식 수문개폐장치)에서는 개폐문을 복수개 이상으로 분할된 다단 접철식 구조로 형성하여, 설치되는 장소의 특성, 즉 수심의 깊고 낮음에 구애받은 없이, 그 분할된 개폐문의 접철 수량만을 선택적으로 증, 감 설치된 수문개폐장치가 소개되어 있으며,
유압 실린더에 의해 게이트를 개폐시켜 저수와 방류를 하는 유압 작동식 수문에 대한 종래의 다양한 예들이, 대한민국 실용신안등록 제0312863호(공고일자 2003년05월16일, 출원번호 제20-2003-0005584호) 공보, 실용신안등록 제0321712호(공고일자 2003년07월19일, 출원번호 제20-2003-0013989호) 공보, 실용신안등록 제0330105호(공고일자 2003년10월11일, 출원번호 제20-2003-0024779호) 공보, 실용신안등록 제0333054호(공고일자 2003년08월19일, 출원번호 제20-2003-0026670호) 공보 및 실용신안등록 제0332969호(공고일자 2003년11월03일, 출원번호 제20-2003-0025485호) 공보에 개시되어 있다.
상기한 공보들에 개시된 유압 작동식 수문은 모두, 게이트의 상단 또는 하단에 힌지축을 구비하고, 이 힌지축의 양단을 제방 바닥에 회전가능하게 지지하며, 게이트의 양측에 유압실린더를 설치하여, 상기 유압실린더의 동작에 의해 상기 게이트가 힌지축을 중심으로 회동 되도록 되어 있다. 상기 유압실린더에 의해 상기 게이트가 상향 회동(경우에 따라서는 하향회동)하여 세워지면 배수로가 막혀 저수가 시작되고, 게이트가 하향 회동(경우에 따라서는 상향 회동)하여 눕혀지면 배수로가 열려 저수된 물이 방류된다.
한국실용신안등록 20-0464828호(수차단 슬라이드 밸브)에서는 게이트 부재의 양측부에 상하 방향으로 이동시키는 실린더 부재에 의해 수문이 개폐되도록 구성된 것이 특징이다.
이와 같이, 종래의 수문은 개폐문의 구성이 다단 판상체 구조를 취하는 것으로, 특히 설치되는 장소의 수심에 따라 수압의 차이로 다단식개페장치 사이로 물의 누출이 발생되는 문제점을 가지고 있으며,
상기 공보들에 개시된 기술에 있어서는, 유압 실린더에 의해 게이트를 개폐시켜 저수와 방류를 하는 유압 작동식 수문 차단장치는 그 구조가 복잡하여 사용이 불편하였으며, 유압 실린더와 게이트의 연결 방식이, 유압 실린더의 양측 단부를 바닥과 게이트에 직접 연결하는 구조로 되어 있거나, 또는 지렛대의 원리와 같이 작동력을 줄이기 위한 충분한 고려 없이 단순히 링크적으로 연결한 구조로 되어 있다. 따라서, 용량이 큰 유압발생기와 유압실린더를 사용하여야만 하였고, 개폐 동작도 부드럽고 원활히 이루어지기 어렵다는 단점이 있었다.
또한, 종래의 수차단 개폐장치는 물의 차단 및 허용 시에 부품과 부품의 마찰이 많은 상태에서 이동이 되므로 쉽게 마모가 되어 단시간 사용으로 물이 누수 되어 버리는 단점이 있었다.
또한, 종래의 수차단 슬라이드 밸브는 플랜지를 포함한 파이프와 연결이나 결합되기가 힘들어 그 사용상의 불편함이 가중되었다는 문제점이 있었다.
그리고 종래의 수차단 슬라이드밸브를 이용한 수차단의 경우에는 실린더 작동 시 부품 간의 마찰이 심하여 쉽게 마모되고 마모된 실린더 밸브로 인하여 수문의 개폐 시 균형이 맞지 않아 누수현상이 발생하거나, 마모되어 누수를 완전히 차단하지 못하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 수차단 부재의 중앙 상부에서 하단까지 설치된 가이드 부재 가져 수차단 부재를 승, 하강 이송작용을 하는 하나의 슬라이드 밸브에 의해 수차단 부재의 개폐관계를 가이드홈에 의해 원활하게 조절하여 물의 흐름을 차단하거나, 물을 공급하는 것으로 물의 흐름을 이동시켜 필요시 물을 사용할 수 있도록 하는 슬라이드밸브를 이용한 수차단 개폐장치에 관한 것이다.
이상의 설명에서와 같이, 본 발명에 따른 슬라이드밸브를 이용한 수차단 개폐장치는 수차단부재의 중앙 상부에서 하단까지 설치된 가이드부재와 결합된 하나의 슬라이 밸브에 의해 수차단부재의 개폐관계를 가이드홈에 의해 원활하게 조절하여 물의 흐름을 차단하거나, 물을 공급하는 것으로, 종래의 슬라이드밸브를 이용한 수차단의 경우에는 실린더 작동시 부품 간의 마찰이 심하여 쉽게 마모되고, 마모된 실린더 밸브로 인하여 수문의 개폐 시 균형이 맞지 않아 누수현상이 발생하거나, 마모되어 누수를 완전히 차단하지 못하는 문제점을 해소하는 효과가 있는 것이다.
도 1은 본 발명의 슬라이드밸브를 이용한 수차단 개폐장치의 사시분해도
도 2는 본 발명의 슬라이드밸브를 이용한 수차단 개폐장치의 작동 실시도
도 3은 본 발명의 슬라이드밸브를 이용한 수차단 개폐장치의 구성 단면도
본 발명의 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시 예들로 인해 한정되는 것으로 해석돼서는 안 된다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 통해서 본 발명을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 슬라이드밸브를 이용한 수차단 개폐장치의 사시 분해도를 나타낸 것이며, 도 2는 본 발명의 슬라이드밸브를 이용한 수차단 개폐장치의 작동 실시도를 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명의 슬라이드밸브를 이용한 수차단 개폐장치의 구성 단면도를 나타낸 것으로,
상기 도면 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 슬라이드밸브를 이용한 수차단 개폐장치는 제1판부재(10)와, 제2판 부재(20)와, 패킹부재(30)와, 수차단부재(40)와, 실린더부재(50)를 포함하고 있다.
상기 제1판부재(10)는 중앙부위에 물이 통과하는 구멍인 제1중앙관통공(12)을 가지며, 중앙부위 선단과 제1중앙관통공(12) 사이의 내면에 제1판 가이드부재(41)를 수용하는 일정두께로 절개된 가이드 홈(11)과, 가이드홈(11)의 반대판에 실린더부재(50)를 결착하기 위한 볼트 관통공(13)과, 테두리에 복수개의 제1볼트관통공(14)을 가지는 판 형상의 금속재질로 이루어지는 것이다.
상기 제2판부재(20)는 상기 제1판부재(10)와 이격되어 결합되며, 중앙부위에 물이 통과하는 구멍인 제2중앙관통공(22)을 가지며, 중앙부위 선단과 제2중앙관통공(22) 사이의 내면에 제2판 가이드부재(46)를 수용하는 일정두께로 절개된 가이드 홈(21)과, 테두리에는 복수개의 제2볼트관통공(24)을 가지는 판 형상의 금속재질로 이루어지는 것이다.
상기 패킹부재(30)는 반원호형상의 패킹원호부(32)와 상기 패킹원호부(32)의 양단으로부터 연장되며 한 쌍으로 구비되는 패킹직선부(34)를 가져서 전체적으로 영문자 유(U)자 형상을 가지며, 상기 제1볼트관통공(14)과 대응되는 패킹부재볼트관통공(36)이 폭의 중앙에 형성되며, 2개 한 쌍으로 구성되나 하나의 패킹부재에는 패킹직선부(34)에 걸림턱(33)과 슬라이딩부(35)를 더 두어 수차단부재(40) 중의 뒷판부재(B)가 원활하게 상하 슬라이딩하기 쉽게 구성하였다.
또한, 한 쌍의 패킹부재(30) 상기 제1판부재(10)와 제2판부재(20) 사이에 위치되어 상기 제1판부재(10) 및 제2판부재(20)와 볼트에 의해 결합되는 것으로,
상기 유(U)자 형상을 가진 패킹부재(30)는 제3원호부(32)의 중앙부가 절단되게 구성되어, 제1판부재(10) 및 제2판부재(20)와 결합 시 핀홀(31)을 구성하게 되어 물이 고여지지 않도록 하였다.
종래의 수차단장치에서는 이와 같이 핀홀(31)을 구성하지 아니하고 패킹부재(30)가 유(U)자 형상을 유지하게 되어, 흐르는 물의 일부가 제1판부재(10)와 제2판부재(20) 사이에 위치되어 있는 패킹부재(30) 하부의 유(U)자 형상을 가진 절곡부의 홈에 물이 고여 부식되게 하거나, 겨울철 결빙되어 고체화되기에 수차단부재(40)가 완전히 닫히지 아니하여 물을 저장 또는 차단하지 못하게 하기 때문에 수문조절에 악영향을 미칠 수 있다.
상기 수차단부재(40)는 판형상의 앞판부재(A)와 뒷판부재(B)로 한 쌍을 이루어, 상기 제1판부재(10)와 제2판부재(20) 사이의 상기 패킹부재(30)의 안쪽 측면 내에서 상하 이동이 가능하게 구성되며, 상기 제1중앙관통공(12)과 제2중앙관통공(22)을 개방 및 밀폐시키는 역할을 하는 것으로, 앞판부재(A)는 반원형상의 원호부(42)와, 상기 원호부(42)로부터 연장되며 사각형 형상의 평면부(44)를 가지며, 뒷판부재(B)는 사각형판상으로 구성되어 있다.(도 2-2 참조)
상기 앞판부재(A)는 제1판부재(10)와 대면하는 것으로 외부판의 중앙 상단에서 하단까지 설치된 제1판 가이드부재(41)와 뒷판부재(B)는 제2판부재(20)와 대면하는 것으로 외부판의 중앙 상단에서 하단까지 설치된 제2판 가이드부재(46)를 볼트 또는 용접에 의하여 결합 설치된다.
상기 제1판 가이드부재(41)는 제1판부재(10)에 일정두께로 절개된 가이드 홈(11)과 결착되어 실린더부재(50)의 작동에 의하여 수차단부재(40)가 상하로 움직이게 가이드역할을 하며,
상기 제2판 가이드부재(46)는 제2판부재(20)에 일정두께로 절개된 가이드 홈(21)과 결착되어 실린더부재(50)의 작동에 의하여 수차단부재(40)가 상하로 이동하여 상기 제1중앙관통공(12)과 제2중앙관통공(22)을 개방 및 밀폐시키는 역할을 한다.
또한, 상기 앞판부재(A)의 뒷면에는 뒤판부재(B)와 대면하여 가이드 봉(43)이 중앙상단에서 하단까지 구성하고 있으며, 뒷판부재(B)에는 앞판부재(A)와 대면되는 판에 상기 가이드 봉(43)을 수용하여 상하 움직이는 가이드홈(45)를 가지며, 가이드홈(45)의 끝부분은 막혀있는 앞판부재걸림턱(47)을 구성한다.
따라서, 이를 더욱 상세하게 설명하면, 실린더부재(50)의 수축에 의해 수차단부재(40)가 상승할 때, 앞판부재(A)가 상승하여 일정위치까지 상승하다가, 가이드 봉(43)이 앞판부재걸림턱(47)에 걸려져 뒷판부재(B)와 함께 상승하여 수문을 개방하게 되도록 구성하고 있다.
상기 실린더부재(50)는 실린더 몸체(51)와 실린더 봉(52)으로 구성하여, 상기 수차단부재(40)를 상하 방향으로 이동시키는 것으로, 상기 실린더 몸체(51)는 제1판부재(10)의 중앙부위 선단과 제1중앙관통공(12) 사이가 일정두께로 절개된 가이드 홈(11)의 주변 판부재에 볼트 또는 용접에 의하여 결합 설치되며, 실린더 봉(52)은 수차단부재(40)에 설치된 제1판 가이드부재(41)에 결착되어 실린더 부재(50)의 작동 시에 실린더 몸체(51)에서 실린더 봉(52)이 인장되면서, 제1판 가이드부재(41)에 결합된 실린더 결합구(48)가 실린더 봉(52)의 제1판 가이드부재 결합구(53)와 결착하여 하강하는 것으로, 제1판부재(10)의 제1중앙관통공(12)를 차단하여 물의 흐름을 막게 하고, 실린더 봉(52)이 수축하면서, 실린더 몸체(51)내로 들어가게 되면 역으로 수차단부재(40)가 상승하여 물이 통과하는 구멍인 제1중앙관통공(12)이 개방되어 물의 흐름을 공급하게 하는 역할을 한다(도 2 참조).
상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 실시예에 따른 슬라이드밸브를 이용한 수차단 개폐장치는 다음과 같이 작동된다.
상기 도 2는 본 발명의 슬라이드밸브를 이용한 수차단 개폐장치의 작동 실시도를 나타낸 것으로 더욱 상세하게 설명하면,
도 2-1)은 슬라이드밸브를 이용한 수차단 개폐장치의 작동 실시도를 단계적으로 나타낸 것으로, 먼저 실린더 부재(50)의 작동 시에 실린더 몸체(51)에서 실린더 봉(52)이 인장되면서, 제1판 가이드부재(41)에 결합된 실린더 결합구(48)가 실린더 봉(52)의 제1판 가이드부재 결합구(53)와 결착하여 하강하여 수차단 된 상태를 나타내며, 이때는 물의 흐름을 차단한 상태를 나타내고 있다. 그 다음 실린더 봉(52)이 수축하면서, 실린더 몸체(51)내로 들어가게 되면 역으로 수차단부재(40)가 상승하여 물이 통과하는 구멍인 제1중앙관통공(12)이 개방되어 물의 흐름을 공급하게 하는 역할을 한다.
도 2-2)는 상기 도 2-1)의 슬라이드밸브를 이용한 수차단 개폐장치의 작동 실시도를 단계적으로 나타낸 것의 단면도를 나타낸 것으로, 더욱 상세하게는 판형상의 수차단부재(40)의 앞판부재(A)와 뒷판부재(B)의 작동 실시도를 단면적으로 나타낸 것으로 물의 차단시에서 개방시까지의 구성을 나타내고 있다.
따라서, 상기 수차단부재(40)가 상기 패킹부재(30)의 안쪽 측면 내에서 상방으로 이동될 때, 상기 수차단부재(40)의 이동은 상기 수차단부재(40)와 상기 U자형의 패킹부재(30) 사이에 생기는 틈에 의해 용이하게 이루어지는 것이다.
이렇게 물의 흐름을 허용하다가 반대로 물의 흐름을 차단해야 될 필요성이 있을 때에는 반대로 상기 실린더부재(50)를 작동시켜 상기 수차단부재(40)를 하강시킨다.
이렇게 상기 수차단부재(40)가 상기 패킹부재(30)의 안쪽 측면 내에서 상하 방향으로 이동될 때, 상기 수차단부재(40)의 하방으로의 이동은 상기 수차단부재(40)와 상기 패킹부재(30)가 상호 견고히 밀착되면서 이루어지게 되므로, 물의 누수가 또한 방지되며 이루어지는 것이다.
10 : 제1판부재
11 : 가이드홈 12 : 제1중앙관통공
13 : 볼트 관통공 14 : 제1볼트관통공
20 : 제2판 부재
21 : 가이드 홈 22 : 제2중앙관통공
24 : 제2볼트관통공
30 : 패킹부재
31 : 핀홀 32 : 패킹원호부
33 : 걸림턱 34 : 패킹직선부
35 : 슬라이딩부 36 : 패킹부재 볼트관통공
40 : 수차단부재
A : 앞판부재 B : 뒷판부재
41 : 제1판 가이드부재 42 : 원호부
43 : 가이드 봉 44 : 평면부
45 : 가이드 홈 46 : 제2판 가이드부재
47 : 앞판부재 걸림턱 48 : 실린더 결합구
50 : 실린더부재
51 : 실린더 몸체 52 : 실린더 봉
53 : 제1판 가이드부재 결합구

Claims (2)

  1. 물이 통과하는 구멍인 제1중앙관통공(12), 테두리에 복수개의 제1볼트관통공(14)을 가진 제1판부재(10)와, 상기 제1판부재(10)와 이격되어 결합되며, 중앙부위에 물이 통과하는 구멍인 제2중앙관통공(22)을 가지는 제2판 부재(20)와, 반원호형상의 패킹원호부(32)와 상기 패킹원호부(32)의 양단으로부터 연장되며 한 쌍으로 구비되는 패킹직선부(34)를 가져서 전체적으로 영문자 유(U)자 형상을 가지며, 상기 제1볼트관통공(14)과 대응되는 패킹부재볼트관통공(36)이 폭의 중앙에 형성되는 패킹부재(30)와, 상기 제1판부재(10)와 제2판부재(20) 사이의 상기 패킹부재(30)의 안쪽 측면 내에서 상하 이동이 가능하게 구성되는 수차단부재(40)와, 상기 수차단부재(40)를 상하 방향으로 이동시키는 것으로, 실린더 몸체(51)와 실린더 봉(52)으로 구성된 실린더부재(50)를 포함하고 있는 슬라이드밸브를 이용한 수차단 개폐장치에 있어서,

    상기 제1판부재(10)는 중앙부위 선단과 제1중앙관통공(12) 사이의 내면에 제1판 가이드부재(41)를 수용하는 일정두께로 절개된 가이드 홈(11)과, 가이드홈(11)의 반대판에 실린더부재(50)를 결착하기 위한 볼트 관통공(13)을 가지며,

    상기 제2판부재(20)는 중앙부위 선단과 제2중앙관통공(22) 사이의 내면에 제2판 가이드부재(46)를 수용하는 일정두께로 절개된 가이드 홈(21)을 가지며,

    상기 패킹부재(30)는 2개 한쌍으로 구성되나, 하나의 패킹부재에는 패킹직선부(34)에 걸림턱(33)과 슬라이딩부(35)를 더 두어 수차단부재(40) 중의 뒷판부재(B)가 원활하게 상하 슬라이딩하기 쉽게 구성하였고, 상기 유(U)자 형상의 패킹부재(30)에서 제3원호부(32)의 중앙부가 절단되게 하여 제1판부재(10) 및 제2판부재(20)와 결합시 홈에 물이 고여지지 않게 핀홀(31)을 가지며,

    상기 수차단부재(40)는 반원형상의 원호부(42)와, 상기 원호부(42)로부터 연장되며 사각형 형상의 평면부(44)를 가지는 앞판부재(A)와, 사각형판상으로 구성되는 뒷판부재(B)로 한 쌍을 이루며,

    상기 실린더부재(50)는 상기 실린더 몸체(51)는 제1판부재(10)의 중앙부위 선단과 제1중앙관통공(12) 사이가 일정두께로 절개된 가이드 홈(11)의 주변 판부재에 볼트 또는 용접에 의하여 결합 설치되어 실린더 봉(52)의 인장과 수축에 의해 수차단부재(40)가 상하 이동하여 제1판부재(10)의 제1중앙관통공(12)를 차단하여 물의 흐름을 차단 또는 개방하여 물의 흐름을 조정하는 것으로
    제1판 가이드부재(41)에 결합된 실린더 결합구(48)가 실린더 봉(52)의 제1판 가이드부재 결합구(53)와 결착하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 슬라이드밸브를 이용한 수차단 개폐장치
  2. 제 1항에 있어서,
    앞판부재(A)와 뒷판부재(B)로 한쌍을 이루는 수차단부재(40)는,
    상기 앞판부재(A)는 제1판부재(10)와 대면하여 제1판부재(10)에 일정두께로 절개된 가이드 홈(11)과 결착되어 실린더부재(50)의 작동에 의하여 수차단부재(40)가 상하로 움직이게 가이드역할을 하는 외부판의 중앙 상단에서 하단까지 설치된 제1판 가이드부재(41)와,
    앞판부재(A)의 뒷면에는 뒤판부재(B)와 대면하여 가이드 봉(43)이 중앙 상단에서 하단까지 구성하고 있으며,

    뒷판부재(B)는 제2판부재(20)와 대면하여 제2판부재(20)에 일정두께로 절개된 가이드 홈(21)과 결착되어 실린더부재(50)의 작동에 의하여 수차단부재(40)가상하로 움직이게 가이드역할을 하는 외부판의 중앙 상단에서 하단까지 설치된 제2판 가이드부재(46)와,
    뒷판부재(B)의 앞면에는 앞판부재(A)와 대면하여 상기 가이드 봉(43)을 수용하여 상하 움직이는 가이드홈(45)과,
    상기 가이드홈(45)의 끝부분은 막혀있는 앞판부재걸림턱(47)을 구성하여 실린더부재(50)의 수축에 의해 수차단부재(40)가 상승할 때, 앞판부재(A)가 상승하여 일정위치까지 상승하다가, 가이드 봉(43)이 앞판부재걸림턱(47)에 걸려져 뒷판부재(B)와 함께 상승하여 수문을 개방하게 구성된 것을 특징으로 하는 슬라이드밸브를 이용한 수차단 개폐장치



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