KR101779064B1

KR101779064B1 - 수문판이 보강된 회전형 수문

Info

Publication number: KR101779064B1
Application number: KR1020170017279A
Authority: KR
Inventors: 장경식
Original assignee: 장경식
Priority date: 2017-02-08
Filing date: 2017-02-08
Publication date: 2017-09-15

Abstract

본 발명은 물의 흐름을 막거나 유량을 조절하기 위하여 강이나 하천에 설치되는 수문에 관한 것으로서, 보다 상세하면 전방을 향하며 돌출되는 부채모양의 원호로 형성되는 전방 수문판과 상기 전방 수문판의 후방에 체결되는 판상의 후방 수문판을 포함하여 구성되고, 상기 전방 수문판과 후방 수문판의 사이에 형성된 공간에, 수문의 길이방향으로 보강 프레임이 설치되고, 수문의 길이방향에 수직한 방향으로는 보강판이 설치되어, 수압에 대한 수문의 구조적인 강도를 증가시킬 수 있는 수문판이 보강된 회전형 수문에 관한 것이다.

Description

수문판이 보강된 회전형 수문{Rotation floodgate}

본 발명은 물의 흐름을 막거나 유량을 조절하기 위하여 강이나 하천에 설치되는 수문에 관한 것으로서, 보다 상세하면 전방을 향하며 돌출되는 부채모양의 원호로 형성되는 전방 수문판과 상기 전방 수문판의 후방에 체결되는 판상의 후방 수문판을 포함하여 구성되고, 상기 전방 수문판과 후방 수문판의 사이에 형성된 공간에, 수문의 길이방향으로 보강 프레임이 설치되고, 수문의 길이방향에 수직한 방향으로는 보강판이 설치되어, 수압에 대한 수문의 구조적인 강도를 증가시킬 수 있는 수문판이 보강된 회전형 수문에 관한 분야이다.

일반적으로, 수문은 물의 흐름을 막거나 유량을 조절하기 위해 설치되는 것으로서, 주로 강이나 하천, 저수지, 댐 등의 수로에 설치되고, 이러한 수문은 크게 수동으로 수문을 개폐하는 수동식과 모터의 구동에 의해 수문을 개폐하는 자동식으로 분류되며 근래에는 자동식 수문을 주로 사용하고 있다.

상기 자동식 수문 중 회전식 수문은 구조가 단순하여 시공이 간편한 장점은 있으나, 수문의 규모가 큰 경우에 수문이 대형화되어 조작시에 어려움이 있을 뿐만 아니라, 수문에 가해지는 수압에 의하여 수문이 휘어질 수 있는 문제점이 있다.

또한 상기 자동식 수문 중 가장 대표적인 것이 전도식 수문과 하단배출식 수문이라 할 수 있는데, 상기 전도식 수문은 수로 양측에 축조된 각 지지구조체의 하부에 수문의 회전축이 회전가능하게 고정되어 동력수단에 의해 수문이 기립 또는 전도되면서 저수공간에 물을 가두거나 배출해주는 수문이고, 상기 하단배출식 수문(본 발명의 회전형 수문이 이에 해당됨.)은 각 지지구조체의 상부에 수문의 회전축이 회전가능하게 고정되어 동력수단에 의해 수문이 하방향으로 회전하거나 상방향으로 회전하면서 수로를 개폐하는 수문으로 알려져 있다.

다음은 회전형 수문에 관한 대표적인 종래기술이다.

대한민국 공개실용신안공보 제20-2009-0001488호는 휨방지용 회전수문에 관한 것으로서, 수문에 포함된 수문판이 라운드진 상판 및 하판의 사이에 다수의 각파이프를 등간격으로 배치한 상태에서 상기 각각의 각파이프를 상기 상판과 상기 하판에 각각 고정하여 구성하고; 상기 양측판은, 부채꼴 형상의 다수의 격판을 세워 일정한 간격으로 배치한 상태에서 상기 각 격판의 상부는 상기 회전축에 고정하고 하부에는 상기 수문판의 각파이프가 삽입될 수 있는 삽입홈을 각각 형성하여 여기에 상기 각각의 각파이프를 삽입·고정하여 구성하며; 상기 양측판의 외부를 커버를 통해 감싸아 구성되는 것을 특징으로 하였다.

또한 상기 종래기술은 각파이프 또는 지지판이 상판과 하판에 각각 용접 등의 방법에 의해 고정되고, 양측판 역시 여러 개의 판이 상부의 커버에 고정되기 때문에, 문판의 길이방향 및 폭방향으로의 변형을 방지할 수 있는 효과를 실현하였으나, 증가된 수문의 하중으로 인하여 수문의 여닫힘을 위한 회전이 원활하지 못한 문제가 발생하여, 이를 해결하기 위한 지속적인 연구개발이 요구되는 실정이다.

대한민국 공개실용신안공보 제20-2009-0001488호(2009.02.12.) 대한민국 등록특허공보 제10-1183934호(2012.09.12.) 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0042877호(2009.05.04.)

본 발명은 회전형 수문의 종래기술에 따른 문제점들을 개선하고자 안출된 기술로서, 종래 회전형 수문은 강이나 하천의 폭을 가로지며 설치되기 때문에, 가로막혀진 물의 수압에 의하여 휘어질 수 있는 문제가 발생하였고;

특히, 수문의 구조적인 강도를 증가시키기 위하여 수문의 중량을 증가시킨 경우에는, 증가된 수문의 하중으로 인하여 수문의 여닫힘을 위한 회전이 원활하지 못한 문제가 발생하여, 이에 대한 해결점을 제공하는 것을 주된 목적으로 하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자,

수로의 폭방향으로 길이가 형성되며 수로에 설치되는 수문에 있어서,

수직단면이 전방을 향하며 돌출되는 부채모양의 원호로 형성되는 전방 수문판; 상기 전방 수문판의 후방에 체결되고, 판상의 형태로 구성되는 후방 수문판; 상기 전방 수문판과 후방 수문판의 사이에 형성된 공간에 수문의 길이방향으로 구비되고, 일측은 상기 전방 수문판의 후면에 체결되며, 타측은 상기 후방 수문판의 전면에 체결되는 복수 개의 보강 프레임; 일측은 상기 전방 수문판의 후면에 체결되고, 타측은 상기 후방 수문판의 전면에 체결되며, 상기 보강 프레임의 길이방향에 대하여 수직한 방향으로 길이가 형성되는 복수 개의 보강판;을 포함하여 구성되고, 상기 복수 개의 보강 프레임은 전방 수문판과 후방 수문판의 사이에 형성된 공간의 높이 방향으로 상호 이격되는 상태로 배치되도록 구성되고, 상기 복수 개의 보강 프레임 사이사이에 상기 복수 개의 보강판이 각각 끼워지도록 구성되는 수문판이 보강된 회전형 수문을 제시한다.

상기와 같이 제시된 본 발명에 의한 수문판이 보강된 회전형 수문은 수문의 주된 구조체 역할을 하는 전방 수문판과 후방 수문판의 사이에 형성된 공간에 보강 프레임과 보강판이 상호 직교하며 설치되기 때문에, 수문 중량을 최소화하며 수문의 구조적인 강도를 증가시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있고;

특히, 전방 수문판과 후방 수문판의 사이에 형성된 공간 중, 수문의 상부에 위치되는 상부 공간에 물탱크가 구비되거나, 수문의 하부에 위치되는 하부 공간에 공기 탱크가 구비되는 경우에는, 수문의 여닫힘을 위한 구동장치에 대한 부하를 줄이고, 수문의 여닫힘을 위한 회전성을 증가시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 수문판이 보강된 회전형 수문이 시공된 상태를 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 수문판이 보강된 회전형 수문을 나타내는 정면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 수문판이 보강된 회전형 수문을 나타내는 부분 단면 사시도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 수문판이 보강된 회전형 수문을 나타내는 부분 분리 사시도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 수문판이 보강된 회전형 수문이 닫힌 상태를 나타내는 측단면도.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 수문판이 보강된 회전형 수문이 열린 상태를 나타내는 측단면도.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 수문판이 보강된 회전형 수문에 물탱크가 구비된 경우를 나타내는 부분 단면 사시도.
도 8, 9, 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 수문판이 보강된 회전형 수문에 물탱크와 공기탱크가 구비된 경우의 수문의 열림 상태를 나타내는 측단면도.

본 발명은 물의 흐름을 막거나 유량을 조절하기 위하여 강이나 하천에 설치되는 수문(100)에 관한 것으로서, 수로의 폭방향으로 길이가 형성되며 수로에 설치되는 수문(100)에 있어서, 수직단면이 전방을 향하며 돌출되는 부채모양의 원호로 형성되는 전방 수문판(10); 상기 전방 수문판(10)의 후방에 체결되고, 판상의 형태로 구성되는 후방 수문판(20); 상기 전방 수문판(10)과 후방 수문판(20)의 사이에 형성된 공간(50)에 수문(100)의 길이방향으로 구비되고, 일측은 상기 전방 수문판(10)의 후면에 체결되며, 타측은 상기 후방 수문판(20)의 전면에 체결되는 복수 개의 보강 프레임(30); 일측은 상기 전방 수문판(10)의 후면에 체결되고, 타측은 상기 후방 수문판(20)의 전면에 체결되며, 상기 보강 프레임(30)의 길이방향에 대하여 수직한 방향으로 길이가 형성되는 복수 개의 보강판(40);을 포함하여 구성되고, 상기 복수 개의 보강 프레임(30)은 전방 수문판(10)과 후방 수문판(20)의 사이에 형성된 공간(50)의 높이 방향으로 상호 이격되는 상태로 배치되도록 구성되고, 상기 복수 개의 보강 프레임(30) 사이사이에 상기 복수 개의 보강판(40)이 각각 끼워지도록 구성되는 수문판이 보강된 회전형 수문에 관한 것이다.

이하 본 발명의 실시예를 도시한 도면 1 내지 10을 참고하여 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

우선 본 발명에 의한 수문(100)은 강이나 하천의 폭방향으로 길이를 형성하며 설치되고, 강이나 하천(이하, '강'이라 칭함.)을 가로막아 물의 흐름을 완전히 차단하거나 필요에 따라 수문(100)을 열어 유량을 조절하기 위한 시설이다.

또한 본 발명에 의한 수문(100)의 양쪽 측부에는 측판이 각각 구비되고, 상기 측판에는 회전축(110)이 연결되어 수문(100)이 상기 회전축(110)을 중심으로 회전하여 여닫힐 수 있도록 구성된다. 이하, 본 발명은 일반적으로 '테인터 게이트(tainter gate)'라고 알려진 수문(100)의 형태를 바람직한 실시예로 설명하겠고, 본 발명에서 구체적으로 설명하지 않는 수문(100)에 관한 기술적 구성은 공지 기술에 의할 수 있다.

즉, 본 발명에 의한 수문(100)은 거시적으로 전방 수문판(10), 후방 수문판(20), 보강 프레임(30) 및 보강판(40)을 포함하여 구성된다.

구체적으로, 상기 전방 수문판(10)은 수직단면이 전방을 향하며 돌출되는 부채모양의 원호로 형성되는 구성으로서, 수문(100)에 의하여 가로막힌 강의 상류쪽에 위치되는 구성이다.

이때, 상기 전방 수문판(10)은 수문(100)의 길이방향으로 길이가 형성되고, 가로막힌 물이 저류되는 쪽으로 부채모양의 원호를 형성하며 돌출되는 구성을 하여, 저류된 물위 수압을 전방 수문판(10)의 전면에서 균일하게 분산시키고, 수문(100)의 여닫힘 시에 가해지는 수압을 줄일 수 있도록 하는 효과를 실현한다.

아울러 상기 후방 수문판(20)은 상기 전방 수문판(10)의 후방에 체결되고, 판상의 형태로 구성되는 것으로서, 상기 전방 수문판(10)과 더불어 수문(100)의 전체적인 형태를 형성시키는 구성이다.

즉, 상기 후방 수문판(20)은 수문(100)의 길이방향으로 길이가 형성되고, 평평한 상태의 판상으로 구성되어, 상부는 상기 전방 수문판(10)의 상부와 체결되고, 하부는 상기 전방 수문판(10)의 하부와 체결되는 구성을 한다.

이때, 상기 전방 수문판(10)과 후방 수문판(20)의 사이에는 비어있는 공간(50)이 형성되고, 상기 전방 수문판(10)과 후방 수문판(20)의 양쪽 측부 각각에는 측판이 각각 구비되어 상기 빈 공간(50)이 수밀된 상태를 가질 수 있도록 구성된다.

또한 상기 한 쌍의 측판 각각은 일정의 길이를 형성하며 구동장치와 연결된 회전축(110)에 연결되고, 상기 회전축(110)은 수문(100)의 길이방향과 동일한 방향으로 회전하여 수문(100)을 여닫을 수 있는 구동력을 상기 측판에 전달한다.

더불어 상기 보강 프레임(30)과 보강판(40)은 상기 전방 수문판(10)과 후방 수문판(20)의 사이에 형성된 빈 공간(50)에 구비되어 전방 수문판(10)과 후방 수문판(20)의 구조적인 강도를 증가시키기는 보강력을 제공하는 구성으로서, 보강 프레임(30)과 보강판(40)의 전방에 해당하는 일측은 상기 전방 수문판(10)의 후방에 체결되고, 보강 프레임(30)과 보강판(40)의 후방에 해당하는 타측은 상기 후방 수문판(20)의 전방에 체결되는 구성을 한다.

구체적으로, 상기 보강 프레임(30)은 상기 전방 수문판(10)과 후방 수문판(20)의 사이에 형성된 공간(50)에 수문(100)의 길이방향으로 구비되고, 일측은 상기 전방 수문판(10)의 후면에 체결되며, 타측은 상기 후방 수문판(20)의 전면에 체결되는 복수 개의 구성으로서, 수문(100)의 길이방향의 상기 전방 수문판(10)과 후방 수문판(20)의 휨강도와 같은 구조적인 강도를 증가시키는 구성이다.

즉, 상기 보강 프레임(30)은 H빔 또는 I빔과 같은 빔 형태로 구성되고, 도 3과 같이 상기 전방 수문판(10)과 후방 수문판(20)과 동일하게 수문(100)의 길이방향으로 길이가 형성된다. 이때, 보강 프레임(30)의 타측은 평평한 상태를 가지는 후방 수문판(20)의 전방면에 용접 또는 볼트 체결되어 고정되고, 보강 프레임(30)의 일측은 부채모양의 원호 형태로 구성되는 전방 수문판(10)의 후방면에 용접 또는 볼트 체결되는 구성을 한다.

상기와 연관하여, 상기 전방 수문판(10)은 수직단면이 전방을 향하며 돌출되는 부채모양의 원호 형태로 구성되기 때문에, 전방 수문판(10)의 후방면이 굴곡된 형태를 이루고, 이에 따라 상기 보강 프레임(30)의 일측은 상기 굴곡된 형태의 전방 수문판(10)의 후방면에 대응되는 형태로 굴곡된 형태로 구성되는 것이 바람직하다.

구체적으로, 상기 보강 프레임(30)이 도 3과 같이 I빔이 수평방향으로 너비를 형성하며 상기 빈 공간(50)에 배치되는 경우, 상기 I빔의 전방에는 하나 이상의 돌출판(33)(수문(100)의 길이방향으로 길이가 형성되는 상태임.)이 더 구비되는 구성을 하고, 상기 돌출판(33)은 전방 수문판(10)의 굴곡된 형태에 대응될 수 있도록 하는 너비를 가지도록 구성될 수 있다.

또한 상기 보강 프레임(30)은 전방 수문판(10)와 후방 수문판(20)의 높이에 따라 다르게 형성된 빈 공간(50)의 높이 및 수문(100)에 가해지는 수압의 크기에 따라 적절한 개수로 상기 빈 공간(50)에 구비되는 구성을 할 수 있고, 바람직하게는 상기 빈 공간(50)의 높이 방향으로 상호 이격되는 상태로 빈 공간(50)에 배치될 수 있다.

이때, 상기 복수 개의 보강 프레임(30) 중 어느 하나의 보강 프레임(30)과 인접된 다른 보강 프레임(30) 간의 이격 간격은 당업자의 판단에 따라 적절하게 조절 가능하다.

아울러 상기 보강판(40)은 일측은 상기 전방 수문판(10)의 후면에 체결되고, 타측은 상기 후방 수문판(20)의 전면에 체결되며, 상기 보강 프레임(30)의 길이방향에 대하여 수직한 방향으로 길이가 형성되는 복수 개의 구성으로서, 상기 보강 프레임(30)의 보강력을 증가시켜주는 구성이다.

즉, 상기 보강판(40)은 판상의 형태로 구성되고, 일측은 상기 전방 수문판(10)의 후방면에 용접 또는 볼트 체결되는 구성을 하며, 타측은 상기 후방 수문판(20)의 전방면에 용접 또는 볼트 체결되는 구성을 한다.

이때, 상기 보강판(40)은 상기 보강 프레임(30)의 길이방향에 대한 수직한 방향으로 길이가 형성되는 판상으로 구성되기 때문에, 수문(100)에 대하여 수문(100)의 길이방향으로 보강력을 증대시키는 보강 프레임(30)을 수문(100)의 길이방향으로 보강시켜 주는 구성이다.

또한 상기 복수 개의 보강판(40)은 복수 개의 보강 프레임(30) 사이사이에 형성된 이격 공간에 각각이 끼워지는 형태로 구성되어, 복수 개의 보강 프레임(30) 중 어느 하나의 보강 프레임(30)과 인접된 다른 보강 프레임(30) 간을 서로 연결시킴으로써 복수 개의 보강 프레임(30) 상호 간의 보강력도 증대시킬 수 있도록 하는 효과도 실현할 수 있다.

더불어 상기 보강판(40)은 전방 수문판(10)과 후방 수문판(20)을 보다 견고하게 지지시키기 위하여, 일측은 전방 수문판(10)의 보다 견고하게 지지시키기 위하여 굴곡된 형태의 전방 수문판(10)의 후방면과 대응하는 형태로 굴곡된 형태로 구성되고, 타측은 평평한 형태의 후방 수문판(20)의 전방면과 대응하는 형태로 평평한 형태로 구성되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 구성의 보강판(40)은 1차적으로는 수압에 의하여 전방 수문판(10)과 후방 수문판(20)이 휘거나 찌그러지는 것을 방지시키는 효과를 발휘하고, 2차적으로는 상호 이격된 전방 수문판(10)과 후방 수문판(20) 간의 이격 간격을 유지시키는 효과를 발휘한다.

상기와 연관하여, 상기 복수 개의 보강판(40)은 상기 보강 프레임(30)의 길이방향에 대하여 수직한 방향으로 길이가 형성되는 상태로 상기 보강 프레임(30)과 직교되며 수문(100)의 빈 공간(50)에 배치되는 구성을 하면, 다양한 개수 및 배열을 가지도록 구성될 수 있고, 바람직하게는 동일한 수직선상에 일렬로 배치되는 복수 개의 보강판(40)이 하나의 보강판 유닛(40a, 40b, 40c)을 형성하도록 구성되고, 상기 보강판 유닛(40a, 40b, 40c)은 복수 개로 구성되어 수문(100)의 길이방향으로 등간격 배치되는 구성을 할 수 있다.

즉, 상기 구성의 복수 개의 보강판(40)은 도 3과 같이 보강 프레임(30) 복수 개의 사이사이에 형성된 이격 공간들에 각각이 내입되어 끼워지는 형태로 구성되되, 각각의 이격 공간에 배치된 보강판(40)들이 동일한 수직선상에 일렬로 배치되는 구성을 하여, 복수 개의 보강판(40)이 마치 단일의 보강체와 같은 단일된 보강력을 발휘할 수 있도록 할 수 있다.

이때, 상기와 같이 복수 개의 보강판(40)들이 동일한 수직선상에 일렬로 배치되어 형성된 보강판 유닛(40a, 40b, 40c)은 일정의 길이를 가지는 수문(100)의 길이방향에 대하여 등간격을 이루며 복수 개가 배치되는 구성을 함으로써, 수문(100)의 전체적인 보강력을 증대시킬 수 있다.

아울러 본 발명은 복수 개의 보강 프레임(30)과 복수 개의 보강판(40)으로서 수문(100)의 주된 구조체 역할을 하는 전방 수문판(10)과 후방 수문판(20)을 보강시키는 효과를 얻을 수 있고, 상기 구성의 수문(100)의 여닫힘 시에 수문(100)에 가해지는 수압을 감소시킴과 동시에 수문(100)을 여닫기 위한 구동력을 제공하는 구동장치에 가해지는 부하를 줄여주기 위하여, 상기 전방 수문판(10)과 후방 수문판(20)의 사이에 형성된 빈 공간(50)에 수문(100)의 부력을 조절시켜 주는 부력조절체가 더 구비되는 구성을 할 수 있다.

즉, 상기 전방 수문판(10)과 후방 수문판(20)의 사이에 형성된 공간(50) 중 복수 개의 보강 프레임(30) 중 수문(100)의 최상부에 구비되는 보강 프레임(31)의 상부에 형성되는 상부 공간(51)에는 물을 공급 및 배출할 수 있는 물탱크(60)가 더 구비되는 구성을 할 수 있다.

구체적으로, 상기 물탱크(60)는 수문(100) 여닫힘 시의 수문(100)의 위치 상태에 따라 수문(100)의 외부에서 물을 공급받아 일정량의 물을 내부에 수용시키거나, 내부에 수용된 물을 외부로 배출시키는 구성으로서, 도 8 내지 10과 같이 수문(100)이 물을 가로막으며 수직방향으로 세워진 상태에서는 물이 배출된 상태를 유지하고, 수문(100)의 높이가 하향되도록 수문(100)이 회전될 때에는 물이 채워지는 구성을 하도록 구성될 수 있다.

보다 상세하면, 상기 물탱크(60)는 도 7과 같이 전방 수문판(10)과 후방 수문판(20)의 사이에 형성된 빈 공간(50) 중, 복수 개의 보강 프레임(30) 중 수문(100)의 최상부에 구비되는 보강 프레임(31)의 상부에 형성되는 상부 공간(51)에 구비되는 구성을 한다. 이때, 상기 상부 공간(51)은 상기 복수 개의 보강판 유닛(40a, 40b, 40c)에 의하여 수문(100)의 길이방향으로 복수 개로 구획되는 구성을 할 수도 있고, 상기 물탱크(60)는 상기 복수 개로 구획된 상부 공간(51)의 전체 또는 일부의 상부 공간(51)에 구비되는 구성을 할 수도 있다.

더불어 상기 물탱크(60)는 상기 상부 공간(51)에 별도의 물탱크(60)가 내입되도록 구성될 수도 있고, 상부 공간(51) 자체가 수밀성을 가지도록 밀폐되어 물탱크(60)의 기능을 가지도록 구성될 수도 있다.

아울러 본 발명에 의한 수문(100)의 양쪽을 강의 양쪽 측부에 고정시키는 구조물 또는 강변에는 상기 물탱크(60)에 물을 공급시키기 위한 물펌프와 같은 물공급장치가 구비되고, 상기 물공급장치는 강물을 흡입하여 물탱크(60)로 공급할 수 있다.

또한 상기 물탱크(60)에는 물공급장치로부터 물을 공급받을 수 있는 물주입구(61)가 형성되고, 상기 물주입구(61)와 물공급장치는 물공급배관으로 상호 연결되며, 상기 물공급배관에는 솔레노이드 밸브와 같은 밸브(미도시)가 구비되어 물공급장치로부터 물탱크(60)로의 물공급 여부를 조절할 수도 있도록 구성될 수 있다.

더불어 상기 물탱크(60)의 일정부분에는 물탱크(60)에 수용된 물을 외부로 배출시킬 수 있도록 하는 물배출구가 형성되고, 상기 물배출구에는 수문(100)의 외부로 인출되는 물배출관(62)이 연결되는 구성을 하며, 상기 물배출관(62)에는 솔레노이드 밸브(63)가 구비되어 물탱크(60)에서 외부로 배출되는 물의 배출 여부를 조절할 수 있도록 구성될 수 있다.

이때, 상기 물배출관(62)은 물탱크(60)에서 물을 배출시키기 위한 배수펌프가 연결되어, 상기 배수펌프에 의한 흡입압으로 물탱크(60)에서 물을 배출시킬 수도 있음은 자명할 것이다.

상기와 연관하여, 상기 물탱크(60)에 대한 물의 공급 또는 배출 여부를 각각 조절하는 상기 솔레노이드 밸브와 같은 밸브들의 작동여부는 수문(100)의 작동여부를 조절하는 기계실의 제어부에 의하여 자동적으로 제어될 수 있다.

즉, 상기 구성의 물탱크(60)는 도 8과 같이 수문(100)이 물을 가로막으며 수직방향으로 세워진 상태에서는 비어 있는 상태로 공중에 노출된 상태(수중에 잠기지 않은 상태)를 가지고, 도 9와 같이 수문(100)이 하향 회전하며 열려야 할 상태에는 물이 채워져 하향 회전하며 열리는 수문(100)의 상부 중량을 증가시킨다. 그 결과 상기 수문(100)은 물탱크(60)가 미구성된 경우보다 회전축(110)을 중심으로 하향 회전하려는 회전력이 증가되고, 그에 따라 회전축(110)을 회전시키는 구동장치의 부하가 적게 작용될 수 있도록 한다.

또한 상기와 같이 수문(100)이 하향 회전하며 열릴 때, 물탱크(60)에 채워진 물은 수문(100)의 열림이 완료될 때까지 계속적으로 채워진 상태를 유지할 수도 있고, 바람직하게는 도 9, 10과 같이 회전축(110)에 대한 물탱크(60)의 위치가 회전축(110)과 동일한 수평 위상을 갖는 지점 이후에서부터는 물탱크(60)에서 물이 배출되어 수문(100)이 완전히 열린 상태(후방 수문판(20)이 지면(바닥 구조물의 표면)과 평행한 위상을 가진 상태)에서 물 배출이 완료되도록 구성될 수도 있다.

아울러 상기와 반대로 수문(100)이 열렸다가 다시 닫힐 때에는 상기 물탱크(60)에는 물이 채워지지 않고, 수문(100)은 상기와 반대방향으로 상향 회전하여 닫힐 수 있다.

상기와 연관하여, 본 발명은 상기 물탱크(60)와 더불어 상기 부력조절체의 하나로서 공기탱크(70)가 더 구비되는 구성을 할 수 있다.

즉, 상기 전방 수문판(10)과 후방 수문판(20)의 사이에 형성된 공간(50) 중 복수 개의 보강 프레임(30) 중 수문(100)의 최하부에 구비되는 보강 프레임(32)의 하부에 형성되는 하부 공간(52)에는 공기를 공급 및 배출할 수 있는 공기탱크(70)가 더 구비되는 구성을 할 수 있다.

구체적으로, 상기 공기탱크(70)는 수문(100) 여닫힘 시의 수문(100)의 위치 상태에 따라 수문(100)의 외부에서 공기를 공급받아 일정량의 공기를 내부에 수용시키거나, 내부에 수용된 공기를 외부로 배출시키는 구성으로서, 도 8 내지 10과 같이 수문(100)이 물을 가로막으며 수직방향으로 세워진 상태에서는 대기압의 공기가 채워진 상태를 유지하고, 수문(100)의 높이가 하향되도록 수문(100)이 회전될 때에는 공기가 대기압보다 더 높은 압력으로 채워지는 구성을 하도록 구성될 수 있다.

보다 상세하면, 상기 공기탱크(70)는 도 8과 같이 전방 수문판(10)과 후방 수문판(20)의 사이에 형성된 빈 공간(50) 중, 복수 개의 보강 프레임(30) 중 수문(100)의 최하부에 구비되는 보강 프레임(32)의 하부에 형성되는 하부 공간(52)에 구비되는 구성을 한다. 이때, 상기 하부 공간(52)은 상기 복수 개의 보강판 유닛(40a, 40b, 40c)에 의하여 수문(100)의 길이방향으로 복수 개로 구획되는 구성을 할 수도 있고, 상기 공기탱크(70)는 상기 복수 개로 구획된 하부 공간(52)의 전체 또는 일부의 하부공간(50)에 구비되는 구성을 할 수도 있다.

더불어 상기 공기탱크(70)는 상기 하부 공간(52)에 별도의 공기탱크(70)가 내입되도록 구성될 수도 있고, 하부 공간(52) 자체가 수밀성을 가지도록 밀폐되어 공기탱크(70)의 기능을 가지도록 구성될 수도 있다.

아울러 본 발명에 의한 수문(100)의 양쪽을 강의 양쪽 측부에 고정시키는 구조물 또는 강변에는 상기 공기탱크(70)에 공기를 공급시키기 위한 에어펌프와 같은 공기공급장치가 구비되고, 상기 공기공급장치는 대기 중의 공기를 흡입하여 공기탱크(70)로 공급할 수 있다.

또한 상기 공기탱크(70)에는 공기공급장치로부터 공기를 공급받을 수 있는 공기주입구(71)가 형성되고, 상기 공기주입구(71)와 공기공급장치는 공기공급배관으로 상호 연결되며, 상기 공기공급배관에는 솔레노이드 밸브와 같은 밸브(미도시)가 구비되어 공기공급장치로부터 공기탱크(70)로의 공기공급 여부를 조절할 수도 있도록 구성될 수 있다.

더불어 상기 공기탱크(70)의 일정부분에는 공기탱크(70)에 수용된 공기를 외부로 배출시킬 수 있도록 하는 공기배출구가 형성되고, 상기 공기배출구에는 수문(100)의 외부로 인출되는 공기배출관(72)이 연결되는 구성을 하며, 상기 공기배출관(72)에는 솔레노이드 밸브(73)가 구비되어 공기탱크(70)에서 외부로 배출되는 공기의 배출 여부를 조절할 수 있도록 구성될 수 있다.

이때, 상기 공기배출관(72)은 공기탱크(70)에서 공기를 배출시키기 위한 에어펌프가 연결되어, 상기 에어펌프에 의한 흡입압으로 공기탱크(70)에서 공기를 배출시킬 수도 있음은 자명할 것이다.

상기와 연관하여, 상기 공기탱크(70)에 대한 공기의 공급 또는 배출 여부를 각각 조절하는 상기 솔레노이드 밸브와 같은 밸브들의 작동여부는 수문(100)의 작동여부를 조절하는 기계실의 제어부에 의하여 자동적으로 제어될 수 있다.

즉, 상기 구성의 공기탱크(70)는 도 8과 같이 수문(100)이 물을 가로막으며 수직방향으로 세워진 상태에서는 대기압과 동일한 공기압을 가지는 상태로 수문(100)의 하부에 위치된 상태(수중의 하부에 위치되어 수압을 받고 있는 상태임.)를 가지고, 도 9와 같이 수문(100)이 하향 회전하며 열리는 상태에는 대기압보다 더 높은 압력으로 공기가 채워져 하향 회전하며 열리는 수문(100)의 하부의 부력을 증가시켜, 수문(100)에 공기탱크(70)가 미구성된 경우보다 회전축(110)을 중심으로 하향 회전하려는 수문(100)의 회전력을 증가시키고, 그에 따라 회전축(110)을 회전시키는 구동장치의 부하가 줄어들 수 있도록 한다.

또한 상기와 같이 수문(100)이 하향 회전하며 열릴 때, 공기탱크(70)에 채워진 공기는 수문(100)이 열리기 시작할 때부터 수문(100)의 열림이 완료될 때까지 계속적으로 채워진 상태를 유지할 수도 있고, 바람직하게는 도 9, 10과 같이 회전축(110)에 대한 공기탱크(70)의 위치가 회전축(110)과 동일한 수평 위상을 갖는 지점 이후에서부터 공기탱크(70)에 공기가 채워지기 시작하여 수문(100)이 완전히 열린 상태(후방 수문판(20)이 지면(바닥 구조물의 표면)과 평행한 위상을 가진 상태)에서 공기가 완전히 채워질 수 있도록 구성될 수 있다.

아울러 상기와 반대로 수문(100)이 열렸다가 다시 닫힐 때에는 상기 공기탱크(70)에는 공기가 채워지지 않고, 수문(100)은 상기와 반대방향으로 상향 회전하여 닫힐 수 있다.

상기와 연관하여, 상기 구성의 물탱크(60)에는 물만이 공급되거나 배출되도록 구성될 수도 있지만, 공기주입장치가 더 연결되어 물과 공기를 순차적으로 공급 또는 배출되도록 구성될 수도 있다.

즉, 상기 물탱크(60)에는 공기주입장치도 연결되도록 구성되고, 수문(100)이 상기와 같이 열렸다가 다시 닫힐 때에는 상기 물탱크(60)에 공기가 주입되어, 수문(100)이 상기와 반대방향으로 상향 회전하며 열릴 때 수문(100) 상부의 부력을 증가시켜 수문(100)이 보다 용이하게 열릴 수 있도록 구성될 수 있다.

상기는 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명하였으며, 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 : 전방 수문판 20 : 후방 수문판
30 : 보강 프레임 31 : 보강 프레임
32 : 보강 프레임 33 : 돌출판
40 : 보강판 40a, 40b, 40c : 보강판 유닛
50 : 빈 공간 51 : 상부 공간
52 : 하부 공간 60 : 물탱크
61 : 물주입구 62 : 물배출관
63 : 솔레노이드 밸브 70 : 공기탱크
71 : 공기주입구 72 : 공기배출관
73 : 솔레노이드 밸브 100 : 수문
110 : 회전축

Claims

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수로의 폭방향으로 길이가 형성되며 수로에 설치되는 수문(100)에 있어서,
수직단면이 전방을 향하며 돌출되는 부채모양의 원호로 형성되는 전방 수문판(10); 상기 전방 수문판(10)의 후방에 체결되고, 판상의 형태로 구성되는 후방 수문판(20); 상기 전방 수문판(10)과 후방 수문판(20)의 사이에 형성된 공간(50)에 수문(100)의 길이방향으로 구비되고, 일측은 상기 전방 수문판(10)의 후면에 체결되며, 타측은 상기 후방 수문판(20)의 전면에 체결되는 복수 개의 보강 프레임(30); 일측은 상기 전방 수문판(10)의 후면에 체결되고, 타측은 상기 후방 수문판(20)의 전면에 체결되며, 상기 보강 프레임(30)의 길이방향에 대하여 수직한 방향으로 길이가 형성되는 복수 개의 보강판(40);을 포함하여 구성되고,
상기 복수 개의 보강 프레임(30)은 전방 수문판(10)과 후방 수문판(20)의 사이에 형성된 공간(50)의 높이 방향으로 상호 이격되는 상태로 배치되도록 구성되고, 상기 복수 개의 보강 프레임(30) 사이사이에 상기 복수 개의 보강판(40)이 각각 끼워지도록 구성되며,
상기 복수 개의 보강판(40)은,
동일한 수직선상에 일렬로 배치되는 복수 개의 보강판(40)이 하나의 보강판 유닛(40a, 40b, 40c)을 형성하도록 구성되고, 상기 보강판 유닛(40a, 40b, 40c)은 복수 개로 구성되어 수문(100)의 길이방향으로 등간격 배치되도록 구성되며,
상기 전방 수문판(10)과 후방 수문판(20)의 사이에 형성된 공간(50) 중, 복수 개의 보강 프레임(30) 중 수문(100)의 최상부에 구비되는 보강 프레임(31)의 상부에 형성되는 상부 공간(51)에는 물을 공급 및 배출할 수 있는 물탱크(60)가 구비되도록 구성되며,
상기 물탱크(60)에는 공기주입장치가 더 연결되도록 구성되고,
상기 공기주입장치는 상기 수문(100)이 상향 회전하며 열릴 때 물탱크(60)에 공기가 주입하여, 수문(100) 상부의 부력을 증가시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 수문판이 보강된 회전형 수문.
제3항에 있어서,
상기 전방 수문판(10)과 후방 수문판(20)의 사이에 형성된 공간(50) 중, 복수 개의 보강 프레임(30) 중 수문(100)의 최하부에 구비되는 보강 프레임(32)의 하부에 형성되는 하부 공간(52)에는 공기를 공급 및 배출할 수 있는 공기탱크(70)가 구비되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 수문판이 보강된 회전형 수문.