KR101773826B1 - 수문의 저층수 배수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하천이나 저수지 등에 설치되는 다목적 수문에 관한 기술로서, 하천이나 저수지 등의 바닥에 고여있는 저층수를 선택적으로 배수하여 수질을 개선하는 한편 여과커버가 설치되어 낙엽이나 이물질로부터 배수덕트가 막히지 않도록 방지할 뿐만 아니라 배수덕트의 개폐작동이 안정되고, 메인 수문에 보조하여 하천이나 저수지 등의 저수량을 조절할 수 있는 수문의 저층수 배수장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명의 실시예에 따른 주요 구성은 수문의 양측부에 인접하는 구동부하우징과; 상기 수문의 하부에 위치하는 베이스프레임과; 상기 베이스프레임에 설치되는 다수의 배수덕트와; 상기 배수덕트를 개폐하여 저층수를 배출하는 개폐포스트와; 상기 개폐포스트를 좌ㆍ우로 슬라이드 작동시키는 구동부;를 포함하여 구현된다.

Description

수문의 저층수 배수장치 {Apparatus for draining ground water}

본 발명은 하천이나 저수지 등에 설치되는 다목적 수문에 관한 기술로서, 보다 상세하게 설명하면 저수량을 조절하는 메인 수문의 하부에 다수의 배수덕트가 설치되고, 개폐포스트가 좌ㆍ우로 슬라이드 작동하여 배수덕트를 개폐시켜 하천이나 저수지 등의 저층수를 배수하도록 구현됨으로써, 하천이나 저수지 등의 바닥에 고여있는 저층수를 선택적으로 배수하여 수질을 개선하는 한편 여과커버가 설치되어 낙엽이나 이물질로부터 배수덕트가 막히지 않도록 방지할 뿐만 아니라 배수덕트의 개폐작동이 안정되고, 메인 수문에 보조하여 하천이나 저수지 등의 저수량을 조절할 수 있는 수문의 저층수 배수장치에 관한 것이다.

일반적으로 하천이나 저수지 등에는 수압 또는 동력으로 작동하는 수문에 의해 수로를 개폐하여 저수량을 조절하기 위한 자동보 수문이 설치되는바, 저수량의 조절 목적으로 수문을 개방하지 않고 일정 기간 폐쇄된 상태로 하천수를 가두어 두는 경우, 바닥의 유기물을 다량 함유하고 있는 저층수가 부패하여 수질오염의 주범이 되고 있다.

즉, 하천환경에 여러 가지 목적으로 보를 설치하여 담수를 함으로써, 농업용수나 공업용수 및 생활용수로 활용하고 있으나, 담수된 물의 정체로 인해 부영양화와 퇴적토 또는 오니가 쌓여 홍수 등의 자연재해 발생시 더 큰 피해를 가중시킬 뿐만 아니라 자연을 훼손하는 일이 발생한다.

이러한 문제점을 개선하기 위하여 보에 설치된 메인 수문과 별도로 저층수 관로를 만들어 메인 수문의 개폐와 무관하게 저층수를 배출시킴으로써, 퇴적토 및 저층수의 부영양화를 해결하도록 하여야 한다.

이와 관련하여 종래 선행기술로 국내 공개특허 제10-2003-0063272호를 비롯한 다양한 사이펀식 수문이 제안 되었으며, 상기 사이펀식 수문은 수문본체 내에 분리벽을 형성하고, 저층수 배출구를 수문 외벽의 저부에 형성하여 사이펀 현상에 의해 수문이 닫힌 상태에서도 저층수가 유입수 배출구 및 수문 내부의 배수통로와 사이펀 통로를 통해 배출되도록 구성되어 있다.

그러나, 이러한 사이펀식 수문은 기압차에 의해 저층수가 사이펀 통로를 통해 배출되는 것이므로 소음이 심하고, 특히 야간에는 큰 민원을 제기하는가 하면, 동계에는 수문 내부의 물이 결빙하여 수문의 파손을 가져오는 등 여러가지 문제점이 있어 현재에는 그다지 사용되지 않고 있다.

본 출원인은 보에 설치된 메인 수문의 개폐 여부와 무관하게 하천의 저층수를 배출하기 위한 기술로서, 국내 공개특허 제10-2012-0005217호(저층수 배출용 보조 수문)와, 국내 등록특허 제10-1070244호(저층수 배출장치)를 제시한 바 있다.

상기의 선행기술은 기존 전도식 수문부에 어떠한 영향을 주지 않고도 저층수를 적절히 배출시킬 수 있고, 메인 수문비의 높이나 위치를 그대로 유지하는 것이 가능할 뿐만 아니라 보조 수문이 메인 수문의 저부에 지하로 위치하므로 미감상으로도 깔끔한 외관을 갖는 것이 가능하며, 또한 수압에 의해 지수효과가 증가되므로 하천의 깊이가 깊을수록 더욱 확실한 지수가 가능하다.

1. 국내 공개특허 제10-2012-0005217호. 2. 국내 등록특허 제10-1070244호.

본 발명은 종래 하천이나 저수지 등의 저층수를 배출하기 위한 사이펀식 수문에서 소음이 심하게 발생하여 민원이 제기되는 문제점과, 기온이 낮은 겨울철 수문 내부의 물이 결빙될 경우, 수문이 파손되는 문제점들을 개선하고자 안출된 기술로서, 하천이나 저수지 등의 바닥에 고여있는 저층수를 선택적으로 배수하여 수질을 개선하는 한편 여과커버가 설치되어 낙엽이나 이물질로부터 배수덕트가 막히지 않도록 방지할 뿐만 아니라 배수덕트의 개폐작동이 안정되고, 메인 수문에 보조하여 하천이나 저수지 등의 저수량을 조절할 수 있는 수문의 저층수 배수장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자,

수문의 양측부에 인접하는 구동부하우징과; 상기 수문의 하부에 위치하는 베이스프레임과; 상기 베이스프레임에 설치되는 다수의 배수덕트와; 상기 배수덕트를 개폐하여 저층수를 배출하는 개폐포스트와; 상기 개폐포스트를 좌ㆍ우로 슬라이드 작동시키는 구동부;를 포함하여 구현된다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예로서, 배수덕트는 상하로 굴곡진 라운드 형태로 배수로가 구현되고, 상기 배수로의 상부에 저층수가 유입되는 유입구가 형성되는 한편 배수로의 하부에 저층수가 배출되는 배수구가 형성되며, 상기 유입구는 베이스프레임의 외측으로 위치하고, 상기 배수구는 베이스프레임에 관통되도록 연결 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예로서, 개폐포스트는 베이스프레임의 길이 방향으로 설치되고, 저면부가 개방된 구조의 각관으로 구현되며, 배수덕트의 유입구 위치와 대응하도록 상부면에 일정 거리를 두고 장공이 관통 형성되는 한편 장공을 덮어 감싸도록 여과커버가 부착 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예로서, 개폐포스트는 내부공간에 슬라이드판과 가이드판이 끼워져 부착 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예로서, 슬라이드판은 일측에 개폐포스트의 장공과 대응하는 크기로 장공이 관통 형성되고, 가이드판은 내측에 길이 방향으로 가이드홈이 관통 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예로서, 구동부는, 유압실린더와 커플러로 구성되고, 상기 유압실린더는 구동부하우징 안에 배치되며, 상기 유압실린더의 작동로드와 개폐포스트 사이에 커플러가 연결 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예로서, 구동부는, 구동모터의 구동축에 피니언이 결합 설치되고, 개폐포스트의 단부에 일정 길이의 래크가 설치되어 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 의하면, 저수량을 조절하는 메인 수문의 하부에 다수의 배수덕트가 설치되고, 개폐포스트가 좌ㆍ우로 슬라이드 작동하여 배수덕트를 개폐시켜 하천이나 저수지 등의 저층수를 배수하도록 구현됨으로써, 하천이나 저수지 등의 바닥에 고여있는 저층수를 선택적으로 배수하여 수질을 개선하는 한편 배수덕트의 개폐작동이 안정되고, 메인 수문에 보조하여 하천이나 저수지 등의 저수량을 조절할 수 있는 효과를 제공하는 것이다.

아울러, 본 발명의 실시예는 배수덕트를 개폐 작동하는 개폐포스트에 여과커버가 설치되어 낙엽이나 이물질로부터 배수덕트가 막히지 않도록 방지할 뿐만 아니라 배수덕트의 개폐작동이 안정적으로 이루어지는 효과를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에서 수문의 설치상태를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 설치상태를 나타낸 요부 측단면도.
도 3은 본 발명의 실시예를 나타낸 요부 측단면 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예를 나타낸 요부 측단면 사시도.
도 5는 본 발명의 실시예를 나타낸 개폐포스트의 분해 사시도.
도 6은 본 발명의 실시예를 나타낸 개폐포스트의 작동상태 단면도.
도 7은 본 발명의 실시예에서 저층수의 배수상태를 나타낸 단면도.
도 8은 본 발명의 실시예에서 슬라이드판의 작동상태를 나타낸 평면도.
도 9는 본 발명의 실시예에서 구동부를 나타낸 요부 사시도.
도 10은 본 발명에서 구동부의 다른 실시예를 나타낸 설치상태도.

본 발명의 실시예에서 주된 요지는 하천이나 저수지 등의 바닥에 고여있는 저층수를 선택적으로 배수하여 수질을 개선하는 한편 낙엽이나 이물질로부터 배수덕트가 막히지 않도록 방지할 뿐만 아니라 배수덕트의 개폐작동이 안정되고, 메인 수문에 보조하여 하천이나 저수지 등의 저수량을 조절하는 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 수문의 저층수 배수장치의 주요 구성을 살펴보면, 수문(10)의 양측부에 인접하는 구동부하우징(20)과; 상기 수문(10)의 하부에 위치하는 베이스프레임(30)과; 상기 베이스프레임(30)에 설치되는 다수의 배수덕트(40)와; 상기 배수덕트(40)를 개폐하여 저층수를 배출하는 개폐포스트(50)와; 상기 개폐포스트(50)를 좌ㆍ우로 슬라이드 작동시키는 구동부(60);를 포함하여 이루어진다.

상기 실시예의 주요 구성에서 수문(10)은 일반적으로 하천이나 저수지 등의 저수량을 조절하는 기능으로서, 도면에서 도 1 내지 도 2와 같이, 콘크리트 구조물 위에 일정한 거리를 두고 구동부하우징(20)이 설치되며, 상기 양측의 구동부하우징(20) 사이에 수문(10)이 개폐가능케 설치되는 한편 상기 수문(10)은 구동부하우징(20)에 구비된 유압장치로 회동 작동하여 개폐되게 설치된다.

또한 상기 실시예의 주요 구성에서 베이스프레임(30)은 도면에서 도 2 내지 도 4와 같이, H 형강으로 구현될 수 있고, 수문(10)의 하부에 놓여 양측의 구동부하우징(20) 사이를 가로질러 설치되며, 수문(10)의 하부에서 저층수를 가로막아 기밀성을 유지한다.

한편 상기 실시예의 주요 구성에서 배수덕트(40)는 담수된 저층수가 외부로 배출되는 수로의 기능으로서, 도면에서 도 1 내지 도 4와 같이, 배수덕트(40)는 구동부하우징(20) 사이에 가로질러 설치된 베이스프레임(30) 상에 일정 거리를 두고 다수가 설치된다.

상기에서 배수덕트(40)는 상하로 굴곡진 라운드 형태로 배수로(42)가 구현되고, 상기 배수로(42)의 상부에 저층수가 유입되는 유입구(41)가 형성되는 한편 배수로(42)의 하부에 저층수가 배출되는 배수구(43)가 형성되며, 여기서 유입구(41)는 베이스프레임(30)의 외측으로 위치하고, 배수구(43)는 베이스프레임(30)에 관통되도록 연결 설치된다.

따라서, 배수덕트(40)의 상부에 형성된 유입구(41)가 개방될 경우, 도면에서 도 2와 같이, 하천이나 저수지 등의 바닥에 정체된 저층수가 유입구(41)로 유입되어 배수로(42)를 경유한 다음, 배수구(43)를 통해 외부로 배출된다.

또한 상기 실시예의 주요 구성에서 개폐포스트(50)는 배수덕트(40)의 유입구(41)를 개폐하여 저층수를 배출하는 기능으로서, 도면에서 도 3 내지 도 5와 같이, 개폐포스트(50)는 베이스프레임(30)의 길이 방향으로 설치되고, 저면부가 개방된 구조의 각관으로 구현되며, 배수덕트(40)의 유입구(41) 위치와 대응하도록 상부면에 일정 거리를 두고 장공(51)이 길쭉하게 관통 형성된다.

상기 장공(51)을 덮어 감싸도록 개폐포스트(50)의 상부면에 여과커버(52)가 부착되며, 상기 여과커버(52)는 낙엽이나 이물질로부터 배수덕트(40)의 배수로(42)가 막히지 않도록 방지하는 기능으로서, 다수개의 배수공(52a)이 관통 형성되어 저층수가 유통된다.

한편 개폐포스트(50)는 내부공간에 슬라이드판(53)과 가이드판(54)이 끼워져 부착 설치되며, 여기서 슬라이드판(53)과 가이드판(54)은 플라스틱 패널 또는 금속 패널을 적용할 수 있으나, 내식성을 고려할 때, 가능한 플라스틱 패널이 바람직하고, 가이드판(54)은 상하로 복수개를 설치할 수 있다.

상기에서 슬라이드판(53)과 가이드판(54)은 개폐포스트(50)에 형성된 장공(51)의 길이보다 2배 이상으로 길게 구현됨이 바람직하고, 상기 슬라이드판(53)은 일측에 장공(51)과 대응하는 크기로 장공(53a)이 관통 형성되고, 가이드판(54)은 내측에 길이 방향으로 가이드홈(54a)이 관통 형성된다.

상기 가이드판(54)에 관통 형성된 가이드홈(54a)의 내측에 배수덕트(40)의 상부가 끼워져 배치되고, 상기 배수덕트(40)의 유입구(41) 상단에 슬라이드판(53)이 올려져 설치되며, 여기서 가이드판(54)은 개폐포스트(50)의 좌ㆍ우 이동을 안내하는 기능을 수행하고, 슬라이드판(53)은 유입구(41)를 개폐하는 기능을 수행한다.

따라서, 개폐포스트(50)가 도면에서 도 6 내지 도 8과 같이, 한쪽 방향으로 슬라이드 작동할 경우, 슬라이드판(53)에 형성된 장공(53a)과 배수덕트(40)의 유입구(41)가 일치하면서 여과커버(52)의 배수공(52a)과 슬라이드판(53)의 장공(53a)을 통해 배수덕트(40)로 저층수가 유입되어 외부로 배출되고, 이와 반대로 개폐포스트(50)가 다른 방향으로 슬라이드 작동할 경우, 슬라이드판(53)이 배수덕트(40)의 유입구(41)를 막으면서 저층수의 배출을 차단하게 된다.

또한 상기 실시예의 주요 구성에서 구동부(60)는 개폐포스트(50)를 좌ㆍ우로 슬라이드 작동시키는 기능으로서, 상기 구동부(60)는 도면에서 도 9와 같이, 유압실린더(61)와 커플러(63)로 구성되며, 상기 유압실린더(61)는 구동부하우징(20) 안에 배치됨이 바람직하고, 상기 유압실린더(61)의 작동로드(62)와 개폐포스트(50) 사이에 커플러(63)가 연결 설치된다.

상기에서 커플러(63)는 유압실린더(61)가 설치된 구동부하우징(20) 안으로 물이 스며들지 않도록 구동부하우징(20)과 기밀성을 갖도록 부착 설치됨이 바람직하며, 구동부(60)에서 유압실린더(61)가 전ㆍ후로 작동하여 개폐포스트(50)가 좌ㆍ우로 슬라이드 작동하게 된다.

상기 구동부(60)는 유압실린더(61)에 한정되지 않고, 도면에서 도 10과 같이, 구동모터(64)를 적용할 수 있는 것으로서, 이러한 경우 구동모터(64)의 구동축에 피니언(66)이 결합 설치되고, 개폐포스트(50)의 단부에 일정 길이의 래크(65)가 설치되어 구성될 수 있다.

따라서, 구동모터(64)의 작동으로 피니언(66)이 정ㆍ역 방향으로 회전하고, 상기 피니언(66)에 치합된 래크(65)가 좌ㆍ우 방향으로 이동함에 따라 개폐포스트(50)를 좌ㆍ우로 슬라이드 작동시키게 된다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 실시예는 수문의 하부에 다수의 배수덕트가 설치되고, 구동부의 작동으로 개폐포스트가 좌ㆍ우로 슬라이드 작동하여 배수덕트를 개폐시킴으로써, 하천이나 저수지 등의 바닥에 고여있는 저층수를 배출하므로 수질을 개선하여 환경오염을 줄이고, 개폐포스트가 슬라이드판과 가이드판의 안내를 받아 배수덕트를 개폐하므로 개폐작동이 안정적으로 이루어진다.

또한 본 발명의 실시예는 개폐포스트에 여과커버가 설치되므로 하천이나 저수지 등의 바닥에 가라앉은 낙엽이나 이물질로부터 배수덕트가 막히지 않도록 방지할 뿐만 아니라 배수덕트의 개폐작동이 안정적으로 이루어진다.

상기에서 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명 하였으며, 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.

10: 수문 20: 구동부하우징
30: 베이스프레임 40: 배수덕트
41: 유입구 42: 배수로
43: 배수구 50: 개폐포스트
51: 장공 52: 여과커버
53: 슬라이드판 54: 가이드판
60: 구동부 61: 유압실린더
62: 작동로드 63: 커플러

Claims (3)

1. 수문(10)의 양측부에 인접하는 구동부하우징(20)과;
   상기 수문(10)의 하부에 위치하는 베이스프레임(30)과;
   상기 베이스프레임(30)에 설치되는 다수의 배수덕트(40)와;
   상기 배수덕트(40)를 개폐하여 저층수를 배출하는 개폐포스트(50)와;
   상기 개폐포스트(50)를 좌ㆍ우로 슬라이드 작동시키는 구동부(60);를 포함하여 구성되되,
   상기 배수덕트(40)는,
   상하로 굴곡진 라운드 형태로 배수로(42)가 구현되고, 상기 배수로(42)의 상부에 저층수가 유입되는 유입구(41)가 형성되는 한편 배수로(42)의 하부에 저층수가 배출되는 배수구(43)가 형성되며, 상기 유입구(41)는 베이스프레임(30)의 외측으로 위치하고, 상기 배수구(43)는 베이스프레임(30)에 관통되도록 연결 설치되며,
   상기 개폐포스트(50)는,
   상기 베이스프레임(30)의 길이 방향으로 설치되고, 저면부가 개방된 구조의 각관으로 구현되며, 배수덕트(40)의 유입구(41) 위치와 대응하도록 상부면에 일정 거리를 두고 장공(51)이 관통 형성되는 한편 장공(51)을 덮어 감싸도록 여과커버(52)가 부착 설치되되,
   내부공간에 슬라이드판(53)과 가이드판(54)이 끼워져 부착 설치되며, 상기 슬라이드판(53)은 일측에 개폐포스트(50)의 장공(51)과 대응하는 크기로 장공(53a)이 관통 형성되고, 상기 가이드판(54)은 내측에 길이 방향으로 가이드홈(54a)이 관통 형성되며,
   상기 가이드판(54)에 관통 형성된 가이드홈(54a)의 내측에 배수덕트(40)의 상부가 끼워져 배치되고, 상기 배수덕트(40)의 유입구(41) 상단에 슬라이드판(53)이 올려져 설치되며,
   상기 구동부(60)는,
   유압실린더(61)와 커플러(63)로 구성되고, 상기 유압실린더(61)는 상기 구동부하우징(20) 안에 배치되며, 상기 유압실린더(61)의 작동로드(62)와 개폐포스트(50) 사이에 커플러(63)가 연결 설치되는 것을 특징으로 하는 수문의 저층수 배수장치.
   
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